Soal dan Pembahasan Energi Pegas

www.hajarfisika.com
Soal dan Pembahasan Energi Pegas


Soal No.1
Untuk menekan pegas 4 cm diperlukan gaya 2 N. Besar energi potensial pegas saat tertekan adalah ...
A. 0,01 J
B. 0,02 J
C. 0,03 J
D. 0,04 J
E. 0,05 J

Pembahasan :
energi pegas
Jawaban : D. 0,04 J


Soal No.2
Dua pegas masing-masing konstanta gayanya 100 N/m. Ujung bawah pegas digantungi beban 4 kg (g = 10 m/s2). Perbandingan energi potensialnya, jika pegas disusun paralel dan disusun seri adalah ...
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 1
E. 4 : 1

Pembahasan :
energi potensial pegas
Jawaban : A. 1 : 4


Soal No.3
Sebuah pegas yang tergantung tanpa beban mempunyai panjang 30 cm, kemudian ujung bawah pegas dogantungi beban 100 gram sehingga panjang pegas menjadi 35 cm. Jika beban tersebut ditarik ke bawah 5 cm dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2), tentukanlah energi potensial elastik pegas!
A. 0,025 J
B. 0,05 J
C. 0,1 J
D. 0,25 J
E. 0,50 J

Pembahasan :
energi potensial pegas
Jawaban : A. 0,025 J


Soal No.4
Sebuah benda diikat pada ujung suatu pegas dan digetarkan harmonik dengan amplitudo A. Konstanta pegas k. Pada saat simpangan benda 0,5 A maka energi kinetik benda sebesar ...
A. 1/8 kA2
B. 1/4 kA2
C. 3/8 kA2
D. 1/2 kA2
E. 3/4 kA2

Pembahasan :
Jawaban : C. 3/8 kA2


Soal No.5
Sebuah partikel melakukan ayunan harmonis sederhana. Tenaga kinetik partikel adalah Ek, tenaga potensial nya Ep, dan tenaga total ET. Ketika partikel berada di tengah-tengah antara posisi seimbang dan posisi amplitudo, perbandingan Ek/Edan Ep/ET berturut-turut adalah ...
A. 1/4 dan 3/4
B. 1/2 dan 1/2
C. 3/4 dan 1/4
D. 1/8 dan 7/8
E. 3/8 dan 5/8

Pembahasan :
energi potensial pegas
Jawaban : C. 3/4 dan 1/4


Soal No.6
Sebuah benda yang massanya 0,150 kg bergerak harmonik sederhana pada sebuah ujung pegas yang memiliki konstanta pegas 200 N/m. Ketika benda berada 0,01 m dari posisi setimbangnya, kelajuan benda menjadi 0,2 m/s. Energi total benda ketika posisinya 0,0005 m dari posisi setimbangnya adalah ...
A. 0,0003 J
B. 0,0013 J
C. 0,030 J
D. 0,053 J
E. 0,073 J

Pembahasan :
m = 0,15 kg
k = 200 N/m
x1 = 0,01 m
v1 = 0,2 m/s
ET2 = ...?

Em1 = Em2 = ET1 = ET2

ET1 = Ep1 + Ek1
ET1 = 1/2.k.x12 + 1/2.m.v12
ET1 = 1/2(k.x12 + m.v12)
ET1 = 1/2(200.(1.10-2)2 + 0,15.(2.10-1)2)
ET1 = 0,013 J
Jawaban : B. 0,0013 J


Soal No.7
Sebuah partikel bermassa 10 gram bergetar harmonis dengan frekuensi 100 Hz dan amplitudo 8 cm. Energi potensial pada saat sudut fasenya 300˚ adalah ... Joule
A. 0,12π2
B. 0,24π2
C. 0,36π2
D. 0,48π2
E. 0,96π2

Pembahasan :
m = 10 gram = 0,01 kg
f = 100 Hz

ω = 2πf = 2.π.100 = 200π
k = m.ω= 0,01.(200π)= 400 π2

y = x = A sin (ω.t)
ω.t = sudut fase = 300˚

Ep = 1/2.k.(x)2
Ep = 1/2.k.(A.sin (ω.t))2
Ep = 1/2.k.A2.sin2.t)
Ep = 1/2.400π2.(0,08)2.sin2(300˚)
Ep = 0,96π2
Jawaban : E. 0,96π2





0 Response to "Soal dan Pembahasan Energi Pegas"

Post a Comment