Pegas pertama dan pegas kedua dengan konstanta berturut-turut 200 N/m dan 50 N/m disusun seeara paralel. Pegas pertama dipotong menjadi 4 bagian sama panjang. Kemudian, seluruh pegas disusun secara paralel satu sama lain. B e b a n maksimum yang dapat ditahan oleh rangkaian pegas agar pegas mengalami pertambahan panjang 2 cm adalah .... A. 0,34 kg B. 0,68 kg C. 3,4 kg D. 6,8 kg E. 34 kg

Question

Jawaban yang benar adalah 6,5 kg, tidak ada pilihan yang sesuai.

Diketahui:

Pegas 1: k1 = 200 N/m

Pegas 2: k2 = 50 N/m

Pegas 1 dipotong menjadi 4 bagian sama panjang

Seluruh pegas disusun paralel

∆x = 2 cm = 2 x 10^-2 m

g = 10 m/s^2

Ditanya:

m = ..?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah hukum Hooke pada pegas. Rangkaian pegas dibagi menjadi dua sebagai berikut.

(a). Seri, tidak ada percabangan sehingga konstanta penggantinya adalah:

1/ks = 1/k1 + 1/k2 + ...

(b). Paralel, terdapat percabangan sehingga konstanta penggantinya adalah:

kp = k1 + k2 + ....

Dan hukum Hooke pada sebuah pegas dihubungkan oleh:

F = k . ∆x,

dengan:

F = gaya pegas (N)

k = konstanta pegas (N/m)

∆x = pertambahan panjang pegas (m).

Langkah pertama hitung konstanta masing-masing potongan pegas 1 setelah dipotong menjadi 4 bagian, nilai k ~ 1/L, maka konstanta pegas juga akan berubah menjadi:

k'/k1 = L/L'

k'/200 = L/(¼L)

k'/200 = 4

k' = 4 . 200

k' = 800 N/m.

Selanjutnya ketika seluruh pegas disusun paralel, maka nilai konstanta gabungan rangkaian pegas menjadi:

kp = k' + k' + k' + k' + k2

kp = 800 + 800 + 800 + 800 + 50

kp = 3.250 N/m.

Maka, beban maksimum yang dapat ditahan oleh rangkaian pegas adalah:

F = k . ∆x

w = kp . ∆x

m . g = kp . ∆x

m = (3.250 . 2 x 10^-2) / 10

m = 65/10

m = 6,5 kg.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 6,5 kg, tidak ada pilihan yang sesuai.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa