Contoh soal energi potensial elastis pegas

1. Sebuah pegas diberi beban 2 kg dan digantung vertikal pada sebuah statif. Jika pegas bertambah panjang 4 cm maka perubahan energi potensial elastis pegas tersebut adalah… g = 10 m/s2
Pembahasan
Diketahui :
Massa beban (m) = 2 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Berat beban (w) = m g = (2)(10) = 20 Newton
Pertambahan panjang pegas (x) = 4 cm = 0,04 meter
Ditanya : energi potensial elastis pegas
Jawab :
Rumus hukum Hooke adalah F = k x, di mana F = gaya, k = konstanta pegas dan x = pertambahan panjang pegas. Jika disesuaikan dengan soal ini maka rumus hukum Hooke diubah menjadi w = k x, di mana w = gaya berat. Untuk menghitung konstanta pegas, ubah rumus hukum Hooke menjadi k = w / x. Jadi konstanta pegas adalah k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Newton/meter.
Perubahan energi potensial elastis pegas adalah :
EP = ½ k x2 = ½ (500)(0,04)2 = (250)(0,0016) = 0,4 Joule

Perubahan energi potensial elastis pegas juga dapat dihitung menggunakan sebuah rumus tunggal :
EP = ½ k x2 = ½ (w / x) x2 = ½ w x = ½ m g x
Keterangan : w = gaya berat beban, m = massa beban, x = perubahan panjang pegas.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Joule.

2. Untuk meregangkan sebuah pegas sejauh 10 cm diperlukan gaya sebesar 50 N. Energi potensial elastis yang dibutuhkan untuk meregangkan pegas sejauh 12 cm adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Pertambahan panjang pegas (x) = 10 cm = 0,1 meter
Gaya (F) = 50 Newton
Ditanya : energi potensial elastis pegas untuk meregangkan pegas sejauh 12 cm atau 0,12 meter.
Jawab :
Konstanta pegas adalah :
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Newton/meter
Pegas yang digunakan sama karenanya konstanta pegas yang diperoleh pada perhitungan sebelumnya digunakan untuk menghitung energi potensial elastis pegas untuk meregangkan pegas sejauh 0,12 meter.
EP = ½ k x2 = ½ (500)(0,12)2 = (250)(0,0144) = 3,6 Joule.

3. Grafik di bawah menunjukkan hubungan antara gaya (F) terhadap pertambahan panjang pegas (x). Jika pegas disimpangkan 10 cm maka energi potensial elastis pegas tersebut adalah…
Contoh-soal-energi-potensial-elastis-pegas-1
Pembahasan
Diketahui :
Gaya (F) = 5 Newton
Pertambahan panjang pegas (x) = 2 cm = 0,02 meter
Ditanya : energi potensial pegas jika pegas disimpangkan 10 cm atau 0,1 meter.
Jawab :
Konstanta pegas :
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Newton/meter
Energi potensial pegas jika pegas disimpangkan 0,1 meter :
EP = ½ k x2 = ½ (250)(0,1)2 = (125)(0,01) = 1,25 Joule.

Daftar Isi Pembahasan Soal :

  1. Contoh soal usaha (kerja)
  2. Contoh soal usaha dan energi kinetik
  3. Contoh soal usaha dan energi mekanik
  4. Contoh soal usaha dan energi potensial gravitasi
  5. Contoh soal energi potensial elastis pegas
  6. Contoh soal penerapan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak jatuh bebas
  7. Contoh soal penerapan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak vertikal
  8. Contoh soal penerapan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak di bidang miring
  9. Contoh soal penerapan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak di bidang lengkung
  10. Contoh soal penerapan hukum kekekalan energi mekanik pada gerak parabola
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

Penulis, Netpreneur, Guru. Dari Lembata/Flores Timur, Nusa Tenggara Timur.