Fisika SMA MA Kelas XI
52
CONTOH SOAL
D. Energi Potensial Pegas
Ketika melakukan suatu kegiatan, energi sangat kita perlukan. Begitu juga saat
meregangkan pegas. Energi yang digunakan untuk meregangkan pegas
tersebut berubah menjadi energi potensial pegas. Perhatikan Gambar 3.4
Besarnya energi yang diberikan pada pegas untuk memperpanjang sebesar
D
X sama dengan usaha yang harus dilakukan
untuk keperluan itu. Besar usaha yang dilakukan untuk menarik pegas sama
dengan luas daerah yang diarsir pada Gambar 3.4
Luas segitiga OAB =
1 2
· tinggi x alas Luas OAB =
1 2
· F ·
D
X Luas OAB =
1 2
k ·
D
X ·
D
X Luas OAB =
1 2
k ·
D
X
2
Luas segitiga OAB = Usaha = Energi potensial pegas. Jadi, energi potensial pegas adalah
= ⋅ Δ
2
1 Ep
k X
2
.
1. Sebuah pegas mempunyai tetapan 500 Nm. Berapa energi potensial pegas jika diregangkan bertambah panjang 10 cm?
Diketahui : k = 500 Nm X = 10 cm = 0,1 m
Ditanyakan: E
p
= ...? Jawab
: E
p
=
⋅ Δ
2
1 k
X 2
=
1 2
× 500 0,1
2
= 250 × 0,01 = 2,5 J
Gambar 3.4
grafik antara gaya sebesar F dan pertambahan
pegas Δ X.
Di unduh dari : Bukupaket.com
53
Elastisitas Bahan
UJI PEMAHAMAN
2. Panjang awal sebuah pegas 20 cm. Bila benda bermassa 100 g digantung pada ujung pegas, maka panjang pegas menjadi 40 cm.
Hitunglah energi potensial pegas bila pegas ditarik 10 cm g = 10 ms
-2
Diketahui :
Δ
X = 40 cm - 20 cm = 20 cm = 0,2 m
m = 100 g = 0,1 kg g = 10 ms
2
Ditanyakan: E
p
= ...? Jawab
: F
= k × Δ X
2
mg = k ×
Δ
X
2
0,1 × 10 = k × 0,2
2
1 = k × 0,04
k =
1 0,04
= 25 N E
p
=
1 2
× k ×
Δ
X
2
=
1 2
× 25 × 0,1
2
= 12,5 × 0,01
= 0,125 J
Kerjakan soal-soal di bawah ini di dalam buku tugas Anda 1. Benda yang massanya 1,5 kg jatuh dari ketinggian 8 m di tempat
yang percepatan gravitasinya 10 ms². Energi benda yang jatuh sama dengan energi pegas yang diregangkan sehingga bertambah
16 cm. Berapa konstanta pegas tersebut?
2. Energi potensial pegas ketika ditekan sehingga memendek sepanjang 7 cm adalah 800 joule. Pegas harus ditekan berapa cm
lagi supaya energi potensialnya menjadi 2400 joule 3. Suatu pegas yang konstantanya 756 Nm ketika ditekan sampai
X mm mempunyai energi potensial sebesar 37,8 N. Jika pegas yang ditekan sampai X mm memiliki energi potensial 125 Joule,
berapakah konstanta pegas tersebut?
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA MA Kelas XI
54
TOKOH Robert Hooke
Robert Hooke menjadi anak yatim saat usianya 13 tahun. Robert Hooke dilahirkan di Pulau Wight. Pada tahun 1655, Hooke membantu
Robert Boyle dalam menemukan pompa udara. Hooke terkenal karena hukum elastisitasnya. Hukum ini menyatakan bahwa sejauh mana
suatu benda padat itu menjadi tidak karuan bentuknya akan berbanding lurus dengan gaya yang diberlakukannya. Hooke
meninggal dunia setelah melakukan ribuan kali eksperimen dlam hidupnya.
E. Susunan Pegas
Kategori