5 Soal & Pembahasan Elastisitas (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda
Sebelumnya, kita telah membahas 10
soal listrik elastisitas (bagian 2). Kita akan lanjutkan 5 soal listrik elastisitas
(bagian 3). Berikut soal dan pembahasannya.
21. Pertambahan panjang yang dialami pegas
ketika tiga pegas disusun seri adalah. . .
a. 8 cm
b. 10 cm
c. 12 cm
d. 16 cm
e. 20 cm
Pembahasan :
*Pertambahan panjang pegas 1
Fseri = F1 = F2
F1 = k1x1
x1 = F1/k1
x1 = 8/200
x1 = 0,4 m (tiap pegas)
*Pertambahan panjang seri total,
dimana x1 = x2 = x3
xseri = x1 +
x2 + x3
Xseri = 0,3 + 0,4 + 0,4 = 0,12 m =
12 cm
Jawaban C.
22. Pertambahan panjang yang dialami pegas
ketika tiga pegas disusun paralel adalah adalah . . .
a. 0,9 cm
b. 1,3 cm
c. 1,5 cm
d. 1,8 cm
e. 2,4 cm
Pembahasan :
*Konstanta pegas paralel total
Kparalel = k1
+ k2 + k3
Kparalel = 600 N
*Pertambahan panjang pegas
F = kx
x = F/kparalel
x = 8/600
x = 0,013 m = 1,3 cm
Jawaban B.
23. Tiga pegas disusun seperti pada
gambar di bawah ini.
Pegas 1 dan 2 memiliki konstanta
pegas yang sama, yaitu 200 N/m. Kontanta pegas 3 adalah 400 N/m. Agar pegas
mengalami pertambahan panjang sebesar 2 cm (2 x 10-2 m), maka beban
yang harus digantungkan adalah . . .
a. 0,2 kg
b. 0,15 kg
c. 2 kg
d. 0,05 kg
e. 0,4 kg
Pembahasan :
Kparalel = k1 + k2 = 200 + 200 = 400
N/m
Kseri = kparalel + k3 = (1/400) +
(1/400) = 200 N/m
*Gaya pegas
F = kx
F = 200.(2 x 10-2) = 4 N
*massa beban
F = W = mg
4 = m.10
m = 0,4 kg
Jawaban E.
24. Perhatikan gambar di bawah ini !
 |
| -klik gambar untuk melihat lebih baik- |
Balok bermassa 245 gram awalnya
diam dan bersentuhan dengan pegas. Peluru bermassa 5 gram ditembakkan pada
balok sehingga balok memendek 0,2 cm. Jika besar konstanta pegas tersebut 200
N/m, maka kecepatan balok dan peluru setelah bertumbukan adalah . . .
a. 0,01 akar 2 m/s
b. 0,02 akar 2 m/s
c. 0,04 akar 2 m/s
d. 0,08 akar 2 m/s
e. 0,10 akar 2 m/s
Pembahasan :
Massa total = massa balok + massa
peluru = 250 gram = 0,25 kg
*Gaya pegas setelah berpindah sejauh x
F = kx
F = 200.(0,2 x 10-2)
F = 0,4 N
*Energi mekanik saat pegas tertekan
Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep
Em = Ep = ½ kx2
Em = Ep = ½ 200 (0,2 x 10-2)2
Em = Ep = 4 x 10-4 J
*Tepat setelah balok bergerak karena
tertembak peluru, energi mekaniknya sama dengan saat balok tertekan maksimal
Em = Ep + Ek
Em = 0 + Ek
Em = Ek
Em = Ek = ½ mv2
4 x 10-4 = ½ (0,25)v2
v2 = 0,0032
v = akar ((0,0016)(2)
v = 0,04 akar 2
Jawaban C.
25. Perhatikan gambar di bawah ini!
 |
| -klik gambar untuk melihat lebih baik- |
Balok dijatuhkan pada pegas
vertikal. Setelah balok jatuh ke pegas, panjang pegas menjadi 20 cm. Jika
konstanta gravitasi pegas adalah 400 N/m, maka massa balok tersebut adalah . .
.
a. 0,4 kg
b. 0,5 kg
c. 0,8 kg
d. 1 kg
e. 1,5 kg
Pembahasan :
*Energi mekanik balok, saat di
ketingian 60 cm,
Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep = mgh
Em = Ep = m(10)(0,6)
Em = Ep = 6m J
*Energi mekanik balok, saat di
ketingian 30 cm,
Em diketinggian 60 cm = Em
diketinggian 30 cm
Em = Ep + Ek
Em = 6m J
*Energi mekanik pegas, setelah
tertekan maksimal balok 10 cm
Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep = ½ kx2
Em = Ep = ½ (400)(0,1)2
Em = Ep = 2 J
*Energi mekanik pegas, tepat setelah
tertimpa balok
Em = Ep + Ek
Em = 0 + Ek
Em = Ek = 2 J
*Subtitusi Em pegas tepat setelah
tertimpa balok dan Em balok pada ketinggian 30 cm
Em = Em
2 = 6 m
m = 0,3333 = 0,4 kg
Jawaban A.
Baca selanjutnya : -
Itulah, 5 soal dan pembahasan terkait elastisitas (bagian 3) yang mencakup hukum hooke, modulus, regangan, tegangan, atau pegas. Silahkan, tekan link baca sebelumnya untuk soal dan pembahasan lebih lengkap.