1. Sebuah pegas dalam keadaan tergantung bebas mempunyai panjang 10 cm. Pada ujung bebas digantungkan beban 200 gram hingga panjang pegas menjadi 11 cm. Jika g = 10 m/s2 berapakah konstanta gaya pegas tersebut?
Pembahasan
Diketahui:
Panjang awal pegas (y1) = 10 cm = 0,10 m
Panjang akhir pegas (y2) = 11 cm = 0,11 m
Perubahan panjang pegas (Δy) = 0,11 – 0,10 = 0,01 meter
Massa beban (m) = 200 gram = 0,2 kg
Berat beban (w) = m g = (0,2)(10) = 2 Newton
Ditanya: Konstanta gaya pegas (k)
Jawab:
Rumus konstanta pegas:
F = k Δy
k = F / Δy = 2 / 0,01 = 200 / 1 = 200 Newton/meter
2. Sebuah pegas dapat diregangkan sehingga bertambah panjang 10 cm dengan energi potensial 0,5 Joule. Berapa konstanta pegas tersebut?
Pembahasan
Diketahui:
Pertambahan panjang pegas (Δy) = 10 cm = 0,1 meter
Energi potensial pegas (EP) = 0,5 Joule
Ditanya: Konstanta pegas (k)
Jawab:
Konstanta pegas dihitung menggunakan rumus Energi Potensial Pegas:
EP = ½ k Δy2
2 EP = k Δy2
2 (0,5) = k (0,1)2
1 = k (0,01)
k = 1 / 0,01 = 100 / 1 = 100 Newton/meter
3. Sebuah pegas ditarik dengan gaya 100 N bertambah panjang 5 cm. Hitung konstanta pegas.
Pembahasan
Diketahui:
Gaya (F) = 100 N
Pertambahan panjang (Δx) = 5 cm = 0,05 m
Ditanya: Konstanta pegas (k)
Jawab:
F = k Δx
k = F / Δx = 100 / 0,05 = 10.000 / 5 = 2000 Newton/meter
