Kumpulan Soal Serta Pembahasan Soal Ujian Nasional (Un) Fisika Sma Part 1 - Gaya ( Konstanta Pegas/ Hukum Hooke )

gammafisblog.blogspot.com - kali ini saya bakal coba membahas salah satu soal yang sering kali muncul dalam ujian nasional fisika tingkat sma, Hukum Hoke. Ya kali ini saya bakal coba menjelaskan secara detail tentang hukum hoke.

Hukum Hooke menjelaskan tentang sifat elastisitas suatu pegas atau pir. berasnya gaya hooke berbanding lurus dengan besarnya pertambahan panjang suatu pegas atau berbanding lurus dengan simpamgan.
secara sederhana hukum hooke dirumuskan F = - k ∆x. dimana ∆x yakni simpangan pegas. Tanda min menjelaskan kalau gaya hooke berlawanan dengan arah simpangan pegas.

Aku aka menulis kembali kalau hukum hooke secara matematis dirumuskan :

F = -k ∆x.

keterangan :
F = gaya hooke ( N )
k = konstanta pegas ( N/m )
∆x = simpangan yang dialami pegas ( m )

Dalam mermacam soal ujian nasional fisika, jarang kita menemukan soal tentang hukum hooke dengan susunanan pegas hanay satu. melainkan gterdiri dari mermacam macam jenis susunan pegas yang dikombinasikan dari susunan seri/paralel, sehingga buat mencari nilai dari konstanta pengganti kita cukup menjumlahkannya secara langsung atau sepernya.

pegas tersusun secara paralel :
"Jiak pegas tersusun secara paralel maka nilai dari konstanta pegas pengganti ( Kp ) yakni dijumlahkan secara langsung dari pegas yang tersusun secara paralel" atau " Kp = k1 + k2 + k3 + ... + kn ".

pegas tersusun secara seri :
"Jiak pegas tersusun secara seri maka nilai dari konstanta pegas pengganti ( 1/Kp ) yakni dijumlahkan secara seper dari pegas yang tersusun secara seri" atau " 1/Kp = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 + ... + 1/kn ".

Catatan :
konsep hukum hooke sangan gampang kita cuma harus mengetahui apa yang telah dikenal serta ditanyalan serta memeperhatikan susunan pegas seri/paralel serta berepa pertambahan atau simpangan pegas.

contoh soal :

1. Soan Ujian Nasional ( UN ) Tahun 2015 paket 1 No 9

Tiga buah pegas identik disusun seperti pada gambar!

Bila konstatnta pegas (k) masing masing yakni 50 N/m serta massa beban M = 0.5 kg, maka pertambahan panajng susunan pegas yakni :
Solusi :
Menggambar :

Diketahui :
K1 = K2 = K3 = K = 50 N/m
M = 0.5 Kg

Ditanya : dx = ....?
Jawab :

Gunakan Hukum Hokke :
F  = - K dx ; Gaya yang berkerja yakni gaya berat maka F = M*g, sehingga di peroleh :
Mg = - K ∆x
∆x = - Mg/Kp
   = - Mg/(2/3 K)
   = - 3Mg/2K
   = - (3*0.5*10)/(2*50 )
   = - 15/100
   = - 0.15 m
   = - 15 cm

Tanda min artinya arah gaya F berlawanan dengan arah simpangan ∆x
Jadi, pertambahan panjang pegas yakni 15 cm

2. Soal Ujian Nasional ( UN ) Fisika SMA tahun 2015 paket 2 No 9

Tiga buah pegas dengan konstanta pegas sama k = 600 N/m deisusun seri serta paralel seperti pada gambar. apabila pada ujung bawah susunan pegas debari beban m = 1 Kg, maka pertambahan panajng pegas yakni :

Solusi :
Menggambar :

Diketahui :

K1 = K2 = K3 = K = 600 N/m
M = 1 Kg

Ditanya : dx = ....?
Jawab :

Gunakan Hukum Hokke :
F  = - K ∆x ; Gaya yang berkerja yakni gaya berat maka F = M*g, sehingga di peroleh :
Mg = - K dx
∆x = - Mg/Kp
   = - Mg/(2/3 K)
   = - 3Mg/2K
   = - (3*1*10)/(2*600 )
   = - 30/1200
   = - 0.025 m
   = - 2.5 cm

Tanda min artinya arah gaya F berlawanan dengan arah simpangan ∆x
Jadi, pertambahan panjang pegas yakni 2.5 cm

3. Soal Ujian Nasional ( UN ) Fisika SMA tahun 2015 paket 4 No 9

Rangkaian pegas idengtik di samping masing masing memiliki konstanta 20 M/m. jika beban 800 gram di pasangkan pada rangkainan tersebut, maka pertambahan panjang total pegas tersebut yakni ... ( g = 10 m/s2 ).

Solusi :
Diketahui :
K1 = K2 = K3 = K = 20 N/m
M = 800 gram = 0.8 Kg
dengan cara yang sama di peroleh Kp = 2/3 K.

Ditanya : dx = ....?
Jawab :

Gunakan Hukum Hokke :
F  = - K ∆x ; Gaya yang berkerja yakni gaya berat maka F = M*g, sehingga di peroleh :
Mg = - K dx
∆x = - Mg/Kp
   = - Mg/(2/3 K)
   = - 3Mg/2K
   = - (3*0.8*10)/(2*20 )
   = - 24/40
   = - 0.6 m
   = - 60 cm

Tanda min artinya arah gaya F berlawanan dengan arah simpangan ∆x
Jadi, pertambahan panjang pegas yakni 60 cm

Lebih lengkapnya teman teman dapat mendownload soalnya lewat link berikut :
Soal Ujian Nasional (UN) Fisika SMA Tahun 2015.
Copy Link : https://drive.google.com/file/d/0By5VLHvG_kuLbnQ1VHNsdE9CZXc/view?usp=sharing

Bagikan Artikel ini