Contoh-Contoh Soal Gaya Pegas SMA Beserta Jawabannya

Contoh Soal Gaya Pegas – Di SMA kelas 2 nanti, guru akan memberikan materi seputar gaya pegas. Untuk perkenalan awal, artikel ini akan menyajikan beberapa contoh soal gaya pegas dan juga jawabannya. Tujuannya ketika tiba waktunya, nanti siswa akan merasa familiar lebih dulu.

Dalam ilmu Fisika, gaya pegas merupakan gaya melenting suatu benda, kemudian pulih kembali. Gaya ini bisa Anda temukan pada karet, pir, maupun busur panah. Biar prosesnya lebih cepat, mari kita lihat contoh soal tentang gaya pegas tersebut.

Contoh Soal Pilihan Ganda dengan Materi tentang Gaya Pegas

pixabay.com

Ada sepotong kawat logam homogen yang memiliki panjang senilai 140 cm. Ia memiliki luas penampang 2 mm2. Ketika ditarik dengan gaya senilai 100 N, panjangnya bertambah 1 mm. Modulus elastis berbahan kawat logam yang cocok adalah….
A. 7 x 1017 N/m2
B. 7 x 1011 N/m2
C. 7 x 1010 N/m2
D. 7 x 109 N/m2
E. 7 x 108 N/m2

Pembahasan
F = 100 N
Lo = 140 cm = 1,4 m
A = 2 mm2 = 2 x 10-6 m2
∆L = 1mm = 10-3 m
E = ?

Rumus modulus young
∆L=FL^0/AE
E= FL^0/(A ∆L )
E= ?

Keterangan
F = gaya
Lo = panjang mula-mula
A = luas penampang
∆L= modulus elastisitas

Masukkan data-data tersebut ke dalam rumus
E= FL^0/(A ∆L )
E=(100 x 1,4)/(2 x 〖10〗^(-6) x 〖10〗^(-3) )
E=70 x 109 = 7x 1010 N/m2 (C)

Agar pegas meregang sebesar 4 cm, diperlukan usaha senilai 0,16 J. Ketika gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang 2 cm, maka dibutuhkan gaya senilai….
A. 0,8 N
B, 1,6 N
C. 2,4 N
D. 4,0 N
E. 3,2 N

Pembahasan
Usaha pegas tersebut tak lain adalah selisih energi potensial pegas. Maka, hal ini dianggap dari kondisi ∆x = 0 m jadi ∆x = 0,04 m
W = ∆Ep
W = ½ k (∆x)2
0,16 = ½ k (0,04)2
K = 200 N/m

Mari kita kembali ke rumus contah soal gaya pegas tadi. Tentu saja pertambahan panjang yang diminta saat ini adalah senilai 2 cm
∆x = 2 cm = 0,02 m
F = k∆x
F = 200(0,02) = 4,0 N (D)

Contoh Soal Isian dengan Materi tentang Gaya Pegas

pixabay.com

1. Seorang ilmuwan Inggris bernama … telah meneliti materi tentang gaya pegas. Ia mengungkapkan, bahwa jika sebuah pegas bekerja dengan sebuah gaya luar, maka pegas tersebut akan bertambah panjang berbanding besaran gaya yang diberikan.

Jawabannya adalah Robert Hooke.
2. Hukum yang terkenal dikeluarkan oleh Robert Hooke bernama….
Jawabannya adalah Hukum Hooke, sesuai dengan nama perintisnya.

Contoh Soal Uraian tentang Materi Gaya Pegas

Ada dua pegas yang masing-masing memiliki konstanta 100 N/m dan 400 N/m. Kemudian susun secara seri dan ditambahkan beban seberat 500 gram yang gantung di bawahnya. Maka, tentukanlah konstanta pegas pengganti dan pertambahan panjang sistem pegasnya.

Pembahasan
Pegas Pengganti
Data:
K1 = 100 N/m
K2 = 400 N/m
1/ks =1/k1 + 1/k2
1/ks = 1/100 + 1/400
1/ks = (4 + 1)/400
1/ks = 5/400
Ks = 400/5
Ks = 80 N/m

Pertambahan Panjang Sistem Pegas
Data:
M = 500 gram atau 0,5 kg
Maka F = m.g = 5 N
F = ks ∆L
∆L= F/Ks
∆L= 5/80
∆L= 0,062 m
∆L= 6,2 cm

Contoh soal gaya pegas di atas hanyalah bersifat dasarnya saja. Namun beberapa sudah pernah masuk ujian nasional. Dengan secercah pengetahuan ini, diharapkan Anda lebih siap ketika pelajaran sesungguhnya tentang materi yang sama dimulai.

Leave a Comment