10 Soal & Pembahasan Elastisitas (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

 

Sebelumnya, kita telah membahas 10 soal listrik elastisitas (bagian 1). Kita akan lanjutkan 10 soal listrik elastisitas (bagian 2). Beirkut soal dan pembahasannya.

 

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Elastisitas (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

11. Pegas awalnya memiliki panjang 12 cm. Setelah diberi beban 250 g, panjangnya berubah menjadi 12,5 cm. Besar konstanta pegas tersebut adalah. . .

   a. 250 N/m

   b. 400 N/m

   c. 500 N/m

   d. 1000 N/m

   e. 1250 N/m

Pembahasan :

Li = 12 cm = 12 x 10^-2 m

ΔL = (12,5-12) = 0,5 cm = 0,5 x 10^-2 m

m = 250 g = 0,25 kg

 

*Konstanta pegas

k = F/ ΔL

k = W/ ΔL

k = m.g/ ΔL

k = (0,25)(10)/ (0,5 x 10^-2)

k = 500 N/m

Jawaban C.

 

Perhatikan pernyatan di bawah ini untuk menjawab soal nomor 12-13!

Pegas dengan luas penampang 1 cm2 panjang awalnya 15 cm. Setelah diberi gaya, panjang pegas menjadi 15,2 cm. Diketahui konstanta pegas adalah 200 N/m

12. Gaya tarik yang bekerja pada pegas tersebut adalah . . .

   a. 0,2 N

   b. 0,4 N

   c. 0,8 N

   d. 4 N

   e. 8 N

Pembahasan :

F = k. ΔL

F = 200 . (0,2 x 10^-2)

F = 0,4 N

Jawaban B.

 

13. Besar modulus young pada pegas adalah . . .

   a. 2 x 10⁵ N/m²

   b. 3 x 10⁵ N/m²

   c. 4 x 10⁵ N/m²

   d. 5 x 10⁵ N/m²

   e. 6 x 10⁵ N/m²

Pembahasan :

γ (E) = (F/A)/ (ΔL/L₀)

γ (E) = F. L₀/ A. ΔL

γ (E) = (0,4)(15 x 10^-2)/ (1 x 10^-4)(0,2 x 10^-2)

γ (E) = 30 x 10⁴ = 3 x 10⁵ N/m²

Jawaban B.

 

14. Pegas diberi beban 200 g (W = 2 N) sehingga panjangnya bertambah sebesar 0,1 cm. Jika beban ditambah 100 g lagi, maka pertambahan panjang pegas menjadi . . .

   a. 0,15 cm

   b. 0,20 cm

   c. 0,25 cm

   d. 0,30 cm

   e. 0,40 cm

Pembahasan :

k = F/ ΔL

*Pertambahan panjang ΔL₂

k₁ = k₂

F₁/ ΔL₁ = F₂/ ΔL₂

2/(0,1 x 10-2) = 3/ ΔL₂

ΔL₂ = 0,15 x 10^-2 m = 0,15 cm

Jawaban A.

 

15. Berikut ini pernyataan yang benar tentang gaya pemulih pada pegas adalah . . .

   a. Gaya yang searah dengan gaya pegas

   b. Gaya yang digunakan untuk menarik pegas sejauh-jauhnya

   c. Besar gayanya sebanding dengan panjang awalnya

   d. Gaya yang digunakan untuk kembali ke posisi awal

   e. Gaya yang berlawanan arah dengan gravitasi bumi

Pembahasan :

Gaya yang digunakan untuk menarik pegas sejauh-jauhnya adalah gaya eksternal. Besar gaya sebanding dengan perubahan panjang. Gaya pemulih digunakan untuk kembali ke posisi setimbang bukan awal.

Jawaban A.

 

16. Sebuah balok dihubungkan dengan pegas dengan posisi awal di titik A. Dalam satu siklus gerak (gelombang), balok menempuh jarak sebesar . . .

   a. ¼ A

   b. ½ A

   c. A

   d. 2A

   e. 4A

Pembahasan :

Balok menyimpang dari posisi setimbang sebesar A ke titik +x. Saat balok dilepaskan, ia meluncur melintasi jarak sebesar A menuju titik 0. Lalu, ia meluncur ke posisi –x dengan jarak A. Ia kembali ke posisi 0 dengan menempuh jarak A. Dan ia kembali ke posisi +x dengan menempuh jarak A. Total jarak yang ia tempuh adalah 4A

Jawaban E.

 

17. Energi potensial yang digunakan pegas yang memiliki konstanta 400 N/m agar mengalami pertambahan panjang sebesar 2 cm adalah . . .

   a. 0,02 J

   b. 0,04 J

   c. 0,08 J

   d. 0,1 J

   e. 0,4 J

Pembahasan :

Ep = ½  kx2

Ep = ½ (400)(2 x 10^-2)²

Ep = ½ (400)(4 x 10^-4)

Ep = 0,08 J

Jawaban C.

 

18. Untuk menarik pegas sejauh 2 cm diperlukan energi sebesar 1 J. Jika diinginkan pertambahan panjang pegas sebesar 4 cm, maka diperlukan energi sebesar . . .

   a. 2,0 J

   b. 4,0 J

   c. 8,0 J

   d. 20 J

   e. 40 J

Pembahasan :

Ep = ½ kx2

k = 2Ep/x2

 

*Energi potensial kondisi 2

Ep₁/(Δx₁)² = Ep₂/(Δx₂)²

1/(2 x 10^-2)² = Ep₂/(4 x 10^-2)²

Ep₂ = 4 J

Jawaban B.

 

19. Untuk meregangkan sebuah pegas sepanjang 3 cm diperlukan energi 0,12 J. Untuk meregangkan pegas sepanjang 6 cm, maka diperlukan gaya sebesar. .

   a. 12 N

   b. 16 N

   c. 36 N

   d. 48 N

   e. 60 N

Pembahasan :

*konstanta pegas

Ep = ½ kx²

k = 2Ep/x²

k = 2(0,12)/(3 x 10^-2)²

k = 0,24/9 x 10^-4

 

*Gaya pegas

F = k.x

F = (0,24/9 x 10^-4)(6 x 10^-2)

F = 16 N

Jawaban B.

 

20. Berikut ini pernyataan yang tepat pada susunan pegas paralel adalah . . .

   a. Gaya totalnya sama dengan gaya pada salah satu pegas

   b. Pertambahan totalnya merupakan pertambahan semua pertambahan pegas

   c. Total konstanta pegas sama dengan jumlah seluruh konstanta pegas

   d. Gaya yang dialami masing-masing pegas berbeda-beda

   e. Tidak ada jawaban yang benar

Pembahasan :

*Gaya total

F_seri = F1 = F2

F_paralel = F1+F2

*Pertambahan panjang

x_seri = x1 + x2

x_paralel = x1 = x2

*Konstanta pegas

K_seri = 1/k1 + 1/k2

K_paralel = k1+k2

Jawaban C.

Baca selanjutnya : 5 Soal & Pembahasan Elastisitas (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda

Itulah, 10 soal dan pembahasan terkait elastisitas (bagian 2) yang mencakup hukum hooke, modulus, regangan, tegangan, atau pegas. Kita akan membahas 10 soal lagi. Silahkan, tekan link baca selanjutnya.

Share this post