Tusaale ahaan su'aalaha dabacsanaanta

21 Tusaalooyin Su'aalo ah oo ku saabsan Kala-baxa

Kordhinta Dhererka

1. Ul isku mid ah (isku mid ah) oo dhererkeedu yahay L, marka la jiido xoog F, dhererkeedu wuxuu ku kordhaa ∆L.

Si kororka dhererku u noqdo 4 ΔL, baaxadda xoogga jiidista ayaa ah...

A. 1/4 F

B. 1/2 F

C. 2 F

D. 4 F

E. 16 F

Dood

Waa la ogyahay in:

Gaya tarik 1 (F₁) = F

Pertambahan panjang 1 (∆L₁) = ∆L

Pertambahan panjang 2 (∆L₂) = 4 ΔL

La weydiiyay: Gaya tarik 2 (F₂)

Jawaab:

Rumus hukum jillaab :

k = F / ΔL

Keterangan : k = konstanta elastisitas, F = gaya tarik, ΔL = pertambahan panjang

Batang yang digunakan sama sehingga konstanta elastisitas (k) sama.

k₁ = k₂

F₁ / ΔL₁ =F₂ / ΔL₂

F / ΔL = F₂ / 4ΔL

F / 1 = F₂ / 4

F = F₂ / 4

F₂ = 4F

Jawaabta saxda ah waa D.

2. Tiga pegas identik dengan konstanta pegas masing-masing 200 N/m, disusun seperti gambar. Ketika diberi beban 100 gram (percepatan gravitasi g = 10 m/s) maka pertambahan panjang susunan pegas adalah…

A. x = 0,50 cm

B. x = 0,75 cm

C. x = 0,85 cm

D. x = 1,00 cm

E. x = 1,50 cm

Dood

Waa la garanayaa :

Cufka culayska (m) = 100 garaam = 0,1 kg

k₁ = k₂ = k₃ = 200 N/m

w = mg = (0,1 kg)(10 m/s²) = 1 kg m/s² = 1 Newton

La weydiiyay : Pertambahan panjang pegas secara keseluruhan ?

Jawab :

Menentukan konstanta pegas pengganti

Gu'ga 2 (k)₂) iyo guga 3 (k₃) oo loo habeeyey si is barbar socda. Joogtada guga ee u dhiganta waa:

k_p = k₂ +k₃ = 200 + 200 = 400 Nm^-1

Gu'ga 1 (k)₁) dan pegas pengganti paralel (k_P) oo si taxane ah loo habeeyay. Joogtada guga ee u dhiganta waa:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₁ = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400

k_s = 400/3 Nm^-1

Konstanta pegas pengganti untuk susunan pegas seri-paralel adalah 400/3 Nm^-1

Menentukan pertambahan panjang pegas

Rumus hukum Hooke :

= F / k = w / k

Pertambahan panjang pegas adalah :

= w / k

= 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0,0075 meter = 0,75 cm

Jawaabta saxda ah waa B.

Konstanta Pegas

3. Pada percobaan elastisitas suatu pegas diperoleh data seperti tabel di bawah ini. Dapat disimpulkan bahwa nilai konstanta pegas tersebut adalah….

A. 1.002 N/m

B. 1.201 N/m

C. 1.225 N/m

D. 1.245 N/m

E. 1.250 N/m

Dood

Rumus hukum Hooke :

k = F / Δx

Joogtada guga:

k = 0,98/0,0008 = 1,96/0,0016 = 2,94/0,0024 = 3,92/0,0032 = 1.225 N/m

Jawaabta saxda ah waa C.

4. Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar berikut ini. Jika konstanta pegas k₁ = k₂ = 3 Nm^-1 dan k³ = 6 Nm^-1, konstanta susunan pegas besarnya…..

A. 1 Nm^-1

B. 3 Nm^-1

C. 7,5 Nm^-1

D. 12 Nm^-1

E. 15 Nm^-1

Dood

Waa la ogyahay in:

Joogtada guga 1 (k)₁) = joogto ah guga 2 (k₂) = 3 Nm^-1

Joogtada guga 3 (k)₃) = 6 Nm^-1

La weydiiyay: konstanta susunan pegas (k)

Jawaab:

Gu'ga 1 (k)₁) iyo guga 2 (k₂) tersusun paralel. Konstanta pegas pengganti adalah :

k_p = k₁ +k₂ = 3 + 3 = 6 Nm^-1

Pegas pengganti paralel (k_P) iyo guga 3 (k₃ ) tersusun seri. Konstanta pegas pengganti adalah :

1 / k_s = 1/k_p + 1/k ₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

k_s = 6/2 = 3 Nm^-1

Konstanta pegas pengganti untuk susunan pegas seri-paralel di atas adalah 3 Nm^-1

Jawaabta saxda ah waa B.

5. Pegas yang panjangnya L ditarik oleh beban w berturut-turut dan diperoleh data seperti tabel berikut. Berdasarkan data tabel dapat ditarik kesimpulan besar konstanta pegas adalah….

A. 300 Nm^-1

B. 500 Nm^-1

C. 600 Nm^-1

D. 800 Nm^-1

E. 1000 Nm^-1

Dood

Rumus hukum Hooke :

k = F /

Joogtada guga:

k = 10/0,02 = 20/0,04 = 30/0,06 = 40/0,08 = 500 Nm^-1

Jawaabta saxda ah waa B.

6. Data pada tabel percobaan berikut merupakan hasil percobaan yang terkait dengan elastisitas benda. Dalam percobaan digunakan bahan karet ban dalam sepeda motor. (g = 10 m/s²). Berdasarkan tabel di atas dapat disimpulkan bahwa bahan karet memiliki konstanta elastisitas….

A. 122 N/m

B. 96 N/m

C. 69 N/m

D. 56 N/m

E. 40 N/m

Dood

Qaaciddada Sharciga Hooke :

k = F / = w / = mg /

Keterangan : k = konstanta elastisitas, w = cufisjiidadka, m = massa, g = dardargelinta cufisjiidadka awgeed, = pertambahan panjang karet

Joogtada guga:

k = 2/0,05 = 4/0,1 = 6/0,15 = 8/0,20 = 10/0,25 = 40 N/m

Jawaabta saxda ah waa E.

7. Tiga pegas tersusun seperti gambar berikut. Jika tetapan pegas K₁ = 4K, maka nilai konstanta susunan pegas adalah ….

A. 3/4K

B. 3K/4

C. 4K/3

D. 3K

E. 4K

Dood

Dua pegas tersusun secara paralel. Konstanta pegas pengganti kedua pegas yang tersusun paralel :

k_p = K + K = 2K

Dua pegas tersusun secara seri. Konstanta pegas pengganti kedua pegas yang tersusun seri adalah :

1 / k_s = 1/k_p + 1/K₁ = 1/2K + 1/4K = 2/4K + 1/4K = 3/4K

k_s = 4K/3

Konstanta pegas pengganti untuk susunan pegas di atas adalah 4K/3

Jawaabta saxda ah waa C.

8. Karet yang panjangnya L digantungkan beban sedemikian rupa sehingga diperoleh data seperti pada tabel. Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar konstanta pegas adalah….

A. 250 Nm^-1

B. 360 Nm^-1

C. 400 Nm^-1

D. 450 Nm^-1

E. 480 Nm^-1

Dood

Rumus hukum Hooke :

k = F /

Joogtada guga:

k = 2/0,0050 = 3/0,0075 = 4/0,01 = 400 Nm^-1

Jawaabta saxda ah waa C.

9. Perhatikan data hasil percobaan lima jenis karet ban A, B, C, D dan E yang ditarik dengan gaya F sehingga panjangnya bertambah. Karet ban yang konstanta pegasnya terkecil adalah…

Dood

Rumus hukum Hooke :

k = F / Δx

Keterangan : k = konstanta elastisitas, F = gaya, Δx = pertambahan panjang karet

Konstanta elastisitas karet :

k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m

k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m

k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m

k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m

k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m

Jawaabta saxda ah waa E.

10. Dari percobaan menentukan elastisitas karet dengan menggunakan karet ban diperoleh data seperti tabel berikut. Dapat disimpulkan nilai konstanta terbesar adalah percobaan….

Dood

Rumus hukum Hooke :

k = F / Δx

Joogtada guga:

k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1

k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1

k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1

k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1

k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1

Konstanta elastisitas terbesar adalah 320 Nm^-1.

Jawaabta saxda ah waa B.

11. Grafik di bawah menunjukkan hubungan antara perubahan beban (ΔF) dengan pertambahan panjang (ΔX), grafik yang menunjukkan nilai konstanta elastisitas terkecil…

Dood

Qaaciddada sharciga Hooke

k = F / Δx

Macluumaadka:

Δx = kordhinta dhererka, F = xoog, k = joogto ah oo laastikada ah

Joogtada ah ee dabacsanaanta

k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125

k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7

k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1

k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6

k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5

Jawaabta saxda ah waa A.

12. Perhatikan grafik hubungan antara gaya (F) terhadap pertambahan panjang (ΔX) berikut! Manakah yang mempunyai konstanta elastisitas terbesar ?

Dood

Joogtada ah ee dabacsanaanta

k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5

k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500

k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50

k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000

k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50

Jawaabta saxda ah waa D.

Tamarta Suurtagalka ah ee Gu'ga

13. Grafik (F-x) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas. Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah …

A. 20 joules

B. 16 joules

C. 3,2 joules

D. 1,6 joules

E. 1,2 joules

Dood

Waa la ogyahay in:

F = 40N

x = 0,08 mitir

La weydiiyay: Tamarta awoodda guga

Jawaab:

Joogtada guga:

k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m

Tamarta suurtagalka ah ee guga:

EP = 1/2 kx² = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 Joules

Jawaabta saxda ah waa A.

14. Sebuah pegas diberi beban 2 kg seperti gambar berikut. Jika pegas mengalami pertambahan panjang 5 cm dan percepatan gravitasi bumi 10 m.s^-2, markaa tamarta laastikada ah ee gu'ga waa...

A. 4,0 J

B. 3,0 J

C. 2,5 J

D. 1,0 J

E. 0,5 J

Waa la garanayaa :

Kordhinta dhererka (Δx) = 5 cm = 0,05 mitir

Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s²

Cufka culayska (m) = 2 kg

Miisaanka culayska (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

La weydiiyay : Tamarta suurtagalka ah ee caagga?

Waa la garanayaa :

Kordhinta dhererka (Δx) = 5 cm = 0,05 mitir

Dardargelinta cufisjiidadka awgeed (g) = 10 m/s²

Cufka culayska (m) = 2 kg

Miisaanka culayska (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

La weydiiyay : Tamarta suurtagalka ah ee caagga?

15. Untuk meregangkan sebuah pegas sejauh 5 cm diperlukan gaya sebesar 20 N. Energi potensial pegas ketika meregang sejauh 10 cm adalah…

A. 2 Joule

B. 4 Joule

C. 20 Joule

D. 50 Joule

E. 100 Joule

Dood

Waa la garanayaa :

Kordhinta dhererka (Δx) = 5 cm = 0,05 mitir

Xoogga (F) = 20 Newton

La weydiiyay : EP ee gu'ga marka gu'gu uu fido 10 cm?

Jawab :

Joogtada guga:

k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m

Tamarta suurtagalka ah ee gu'ga marka Δx = 10 cm = 0,1 mitir:

EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)

EP = 2 Joule

Jawaabta saxda ah waa A.

Berat Beban

16. 

A. 6 N

B. 12 N

C. 30 N

D. 45 N

E. 60 N

Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 800 Nm^-1, disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban w yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban w adalah…

Dood

Waa la garanayaa :

k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = 800 N m^-1

= 5 cm = 0,05 m

La weydiiyay : berat beban (w) ?

Jawab :

Menentukan konstanta pegas pengganti

Gu'ga 1 (k)₁), pegas 2 (k₂) iyo guga 3 (k₃) oo loo habeeyey si is barbar socda. Joogtada guga ee u dhiganta waa:

k_p = k₁ +k₂ +k₃ = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm^-1

Pegas pengganti paralel (k_P) iyo guga 4 (k₄) oo si taxane ah loo habeeyay. Joogtada guga ee u dhiganta waa:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₄ = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400

k_s = 2400/4 = 600 Nm^-1

Konstanta pegas pengganti untuk susunan pegas seri-paralel di atas adalah 600 Nm^-1

Menentukan berat beban

Rumus hukum Hooke :

F=k atau w = k

Berat beban adalah :

w = (600 Nm)^-1)(0,05 m) = 30 Newton

Berat beban adalah 30 Newton.

Jawaabta saxda ah waa C.

17. Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N/m, disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban w yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami petambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban w adalah….

A. 60 N

B. 120 N

C. 300 N

D. 450 N

E. 600 N

Dood

Waa la garanayaa :

k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = 1600 N m^-1

= 5 cm = 0,05 m

La weydiiyay : berat beban (w) ?

Jawab :

Menentukan konstanta pegas pengganti

Gu'ga 1 (k)₁), pegas 2 (k₂) iyo guga 3 (k₃) oo loo habeeyey si is barbar socda. Joogtada guga ee u dhiganta waa:

k_P = k₁ +k₂ +k₃ = 1600 + 1600 + 1600 = 4800 Nm^-1

Pegas pengganti paralel (k_P) iyo guga 4 (k₄) oo si taxane ah loo habeeyay. Joogtada guga ee u dhiganta waa:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₄ = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800

k_s = 4800/4 = 1200 Nm^-1

Konstanta pegas pengganti untuk susunan pegas seri-paralel adalah 1200 Nm^-1

Menentukan berat beban

Rumus hukum Hooke :

F=k atau w = k

Berat beban adalah :

w = (1200 Nm)^-1)(0,05 m) = 60 Newton

Berat beban adalah 60 Newton.

Jawaabta saxda ah waa A.

Elastis dan Plastis

18. Perhatikan grafik hubungan gaya ΔF dengan pertambahan panjang Δx pada suatu pegas di bawah!

Berdasarkan grafik, maka pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar….

A. 0 sampai 4 N

B. 0 sampai 8 N

C. 0 sampai 12 N

D. 8 N sampai 12 N

E. 8 N sampai 16 N

Dood

Pegas akan tetap bersifat elastis jika pada pegas tersebut masih berlaku hukum Hooke. Secara matematis, hukum Hooke dinyatakan melalui rumus :

k = ΔF / Δx

Sharaxaadda qaacidada:

k = konstanta elastisitas, ΔF = gaya, Δx = panjang pegas

Hukum Hooke menyatakan bahwa perbandingan perubahan gaya (ΔF) terhadap perubahan panjang (Δx) pegas, selalu bernilai konstan. Jika nilai k berubah maka hukum Hooke tidak lagi berlaku pada pegas dan hal ini menunjukkan bahwa pegas tidak lagi bersifat elastis.

Amati grafik di atas dan pahami perhitungan berikut ini.

k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2

k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2

k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

Konstanta (k) pegas bernilai konstan hingga gaya tarik sebesar 8 Newton. Jadi pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar 0 sampai 8 Newton.

Jawaabta saxda ah waa B.

19. Grafik berikut merupakan hubungan antara pertambahan panjang Δx dengan gaya ΔF suatu karet yang ditarik dengan gaya. Berdasarkan grafik, karet akan berubah bersifat plastis saat pada karet bekerja gaya….

A. 0 sampai 2 N

B. 0 sampai 4 N

C. 2 N sampai 6 N

D. 4 N sampai 8 N

E. 6 N sampai 8 N

Dood

Karet akan tetap bersifat elastis selama konstanta karet bernilai konstan. Jika konstanta karet mulai berubah maka karet mulai berubah dari sifat elastis menjadi bersifat plastis. Elastis artinya setelah gaya tarik dilepas, karet kembali ke bentuk semula. Sebaliknya plastis artinya setelah gaya tarik dilepas, karet tidak kembali ke bentuk semula.

Amati grafik di atas dan pahami perhitungan berikut ini :

k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1

k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1

k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1

k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87

k₄ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

Karet akan berubah bersifat plastis saat pada karet bekerja gaya 6 Newton sampai 8 Newton. Jika gaya lebih besar dari 8 Newton maka karet putus.

20. Perhatikan grafik hubungan gaya ΔF dengan pertambahan panjang Δx pada suatu pegas di bawah!
Berdasarkan grafik, maka pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar….

A. 0 sampai 4 N
B. 0 sampai 8 N
C. 0 sampai 12 N
D. 8 N sampai 12 N
E. 8 N sampai 16 N

Dood
Pegas akan tetap bersifat elastis jika pada pegas tersebut masih berlaku hukum Hooke. Secara matematis, hukum Hooke dinyatakan melalui rumus :
k = ΔF / Δx
Sharaxaadda qaacidada:
k = konstanta elastisitas, ΔF = gaya, Δx = panjang pegas

Hukum Hooke menyatakan bahwa perbandingan perubahan gaya (ΔF) terhadap perubahan panjang (Δx) pegas, selalu bernilai konstan. Jika nilai k berubah maka hukum Hooke tidak lagi berlaku pada pegas dan hal ini menunjukkan bahwa pegas tidak lagi bersifat elastis.

Amati grafik di atas dan pahami perhitungan berikut ini.
k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

Konstanta (k) pegas bernilai konstan hingga gaya tarik sebesar 8 Newton. Jadi pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar 0 sampai 8 Newton.
Jawaabta saxda ah waa B.

21. Grafik berikut merupakan hubungan antara pertambahan panjang Δx dengan gaya ΔF suatu karet yang ditarik dengan gaya. Berdasarkan grafik, karet akan berubah bersifat plastis saat pada karet bekerja gaya….

A. 0 sampai 2 N
B. 0 sampai 4 N
C. 2 N sampai 6 N
D. 4 N sampai 8 N
E. 6 N sampai 8 N

Dood
Karet akan tetap bersifat elastis selama konstanta karet bernilai konstan. Jika konstanta karet mulai berubah maka karet mulai berubah dari sifat elastis menjadi bersifat plastis. Elastis artinya setelah gaya tarik dilepas, karet kembali ke bentuk semula. Sebaliknya plastis artinya setelah gaya tarik dilepas, karet tidak kembali ke bentuk semula.

Amati grafik di atas dan pahami perhitungan berikut ini :
k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k₅ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

Karet akan berubah bersifat plastis saat pada karet bekerja gaya 6 Newton sampai 8 Newton. Jika gaya lebih besar dari 8 Newton maka karet putus.

Jawaabta saxda ah waa E.

Joogtada ah ee dabacsanaanta

22. Perhatikan data hasil percobaan lima jenis karet ban A, B, C, D dan E yang ditarik dengan gaya F sehingga panjangnya bertambah. Karet ban yang konstanta pegasnya terkecil adalah…
Dood

Qaaciddada sharciga Hooke :
k = F / Δx
Keterangan : k = konstanta elastisitas, F = gaya, Δx = pertambahan panjang karet
Konstanta elastisitas karet :
k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m
k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Jawaabta saxda ah waa E.

23. Dari percobaan menentukan elastisitas karet dengan menggunakan karet ban diperoleh data seperti tabel berikut. Dapat disimpulkan nilai konstanta terbesar adalah percobaan….
Dood
Rumus hukum Hooke :
k = F / Δx
Joogtada guga:
k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1
k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1
k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1
k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1
k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1
Konstanta elastisitas terbesar adalah 320 Nm^-1.
Jawaabta saxda ah waa B.

Isha su'aasha:

Su'aalaha Imtixaanka Qaranka ee Fiisigiska ee Dugsiga Sare/Dugsiga Sare ee Xirfadda