Kumpulan Soal dan Pembahasan Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Part 1 - Gaya ( Konstanta Pegas/ Hukum Hooke )

gammafisblog.blogspot.com - kali ini saya akan coba membahas salah satu soal yang sering kali muncul dalam ujian nasional fisika tingkat sma, Hukum Hoke. Ya kali ini saya akan coba menjelaskan secara detail tentang hukum hoke.

pegas tersusun secara paralel

Hukum Hooke menyatakan tentang sifat elastisitas suatu pegas atau pir. berasnya gaya hooke berbanding lurus dengan besarnya pertambahan panjang suatu pegas atau berbanding lurus dengan simpamgan.
secara sederhana hukum hooke dirumuskan F = - k ∆x. dimana ∆x adalah simpangan pegas. Tanda min menyatakan bahwa gaya hooke berlawanan dengan arah simpangan pegas.

Saya aka menulis kembali bahwa hukum hooke secara matematis dirumuskan :

F = -k ∆x.

keterangan :
F = gaya hooke ( N )
k = konstanta pegas ( N/m )
∆x = simpangan yang dialami pegas ( m )

Dalam berbagai soal ujian nasional fisika, jarang kita menemukan soal tentang hukum hooke dengan susunanan pegas hanay satu. melainkan gterdiri dari berbagai macam jenis susunan pegas yang dikombinasikan dari susunan seri/paralel, sehingga untuk mencari nilai dari konstanta pengganti kita cukup menjumlahkannya secara langsung atau sepernya.

pegas tersusun secara paralel :
"Jiak pegas tersusun secara paralel maka nilai dari konstanta pegas pengganti ( Kp ) adalah dijumlahkan secara langsung dari pegas yang tersusun secara paralel" atau " Kp = k1 + k2 + k3 + ... + kn ".

pegas tersusun secara paralel

pegas tersusun secara seri :
"Jiak pegas tersusun secara seri maka nilai dari konstanta pegas pengganti ( 1/Kp ) adalah dijumlahkan secara seper dari pegas yang tersusun secara seri" atau " 1/Kp = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 + ... + 1/kn ".

pegas tersusun secara seri

Catatan :
konsep hukum hooke sangan mudah kita hanya perlu mengetahui apa yang telah diketahui dan ditanyalan serta memeperhatikan susunan pegas seri/paralel dan berepa pertambahan atau simpangan pegas.

contoh soal :

1. Soan Ujian Nasional ( UN ) Tahun 2015 paket 1 No 9

Tiga buah pegas identik disusun seperti pada gambar!
Soan Ujian Nasional ( UN ) Tahun 2015 paket 1 No 9
Bila konstatnta pegas (k) masing masing adalah 50 N/m dan massa beban M = 0.5 kg, maka pertambahan panajng susunan pegas adalah :
Solusi :
Menggambar :

Tiga buah pegas identik disusun seri dan paralel
Diketahui :
K1 = K2 = K3 = K = 50 N/m
M = 0.5 Kg

Ditanya : dx = ....?
Jawab :

Gunakan Hukum Hokke :
F  = - K dx ; Gaya yang berkerja adalah gaya berat maka F = M*g, sehingga di peroleh :
Mg = - K ∆x
∆x = - Mg/Kp
   = - Mg/(2/3 K)
   = - 3Mg/2K
   = - (3*0.5*10)/(2*50 )
   = - 15/100
   = - 0.15 m
   = - 15 cm

Tanda min artinya arah gaya F berlawanan dengan arah simpangan ∆x
Jadi, pertambahan panjang pegas adalah 15 cm


2. Soal Ujian Nasional ( UN ) Fisika SMA tahun 2015 paket 2 No 9

Soal Ujian Nasional ( UN ) Fisika SMA tahun 2015 paket 2 No 9

Tiga buah pegas dengan konstanta pegas sama k = 600 N/m deisusun seri dan paralel seperti pada gambar. Jika pada ujung bawah susunan pegas debari beban m = 1 Kg, maka pertambahan panajng pegas adalah :

Solusi :
Menggambar :

Tiga buah pegas identik disusun seri dan paralel


Diketahui :

K1 = K2 = K3 = K = 600 N/m
M = 1 Kg

Ditanya : dx = ....?
Jawab :

Gunakan Hukum Hokke :
F  = - K ∆x ; Gaya yang berkerja adalah gaya berat maka F = M*g, sehingga di peroleh :
Mg = - K dx
∆x = - Mg/Kp
   = - Mg/(2/3 K)
   = - 3Mg/2K
   = - (3*1*10)/(2*600 )
   = - 30/1200
   = - 0.025 m
   = - 2.5 cm

Tanda min artinya arah gaya F berlawanan dengan arah simpangan ∆x
Jadi, pertambahan panjang pegas adalah 2.5 cm


3. Soal Ujian Nasional ( UN ) Fisika SMA tahun 2015 paket 4 No 9
Tiga buah pegas identik
Rangkaian pegas idengtik di samping masing masing mempunyai konstanta 20 M/m. jika beban 800 gram di pasangkan pada rangkainan tersebut, maka pertambahan panjang total pegas tersebut adalah ... ( g = 10 m/s2 ).

Solusi :
Diketahui :
K1 = K2 = K3 = K = 20 N/m
M = 800 gram = 0.8 Kg
dengan cara yang sama di peroleh Kp = 2/3 K.

Ditanya : dx = ....?
Jawab :

Gunakan Hukum Hokke :
F  = - K ∆x ; Gaya yang berkerja adalah gaya berat maka F = M*g, sehingga di peroleh :
Mg = - K dx
∆x = - Mg/Kp
   = - Mg/(2/3 K)
   = - 3Mg/2K
   = - (3*0.8*10)/(2*20 )
   = - 24/40
   = - 0.6 m
   = - 60 cm

Tanda min artinya arah gaya F berlawanan dengan arah simpangan ∆x
Jadi, pertambahan panjang pegas adalah 60 cm

Lebih lengkapnya teman teman dapat mendownload soalnya melalui link berikut :
Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Tahun 2015.
Copy Link : https://drive.google.com/file/d/0By5VLHvG_kuLbnQ1VHNsdE9CZXc/view?usp=sharing

Berlangganan update artikel terbaru via email:

0 Response to "Kumpulan Soal dan Pembahasan Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Part 1 - Gaya ( Konstanta Pegas/ Hukum Hooke )"

Post a comment

Silahkan berkomentar dengan baik dan sesuai judul artikel serta NO "SPAM"

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel