SMART SOLUTION UN FISIKA SMA 2013 (SKL 2 Indikator 2.5 Elastisitas)

Smart Solution
TAHUN PELAJARAN 2012
2012/2013
/2013
Disusun Per Indikator Kisi-Kisi UN 2013

Disusun Oleh :

Pak Anang

2.5. Menjelaskan pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan atau menetukan besaranbesaran-besaran terkait
pada konsep elastisitas.
elastisitas.

Pegas

Gaya Pegas

8

8


6 = 89

∆9
6

Energi Potensial Pegas
<

:; = 89 =
=

6

Persamaan atau Grafik > − @

Jika ada soal tentang grafik 6 − 9 pada pegas maka konsep berikut bisa membantu kita dalam
mengerjakan soal tersebut:
naik


AB
> turun
C

Turun artinya turunan atau kemiringan.
Naik artinya integral atau luas daerah dibawah kurva.

Sehingga cara membacanya seperti ini:
8 adalah turunan dari 6, atau 8 adalah kemiringan dari grafik 6 − 9
:; adalah integral dari 6, atau :; adalah luas daerah di bawah grafik 6 − 9

Susunan Pegas
Susunan Seri
<
DE

=

<
DF


+

<
DH

+ ⋯+

Susunan Paralel

<
DJ

8K = 8< + 8= + ⋯ + 8L

Trik Susunan Seri Pegas
8M =

KPK
Σpembagian dengan KPK


Contoh:

300 N/m
200 N/m

400 N/m

600 N/m

KPK 300 N/m dan 600 N/m adalah 600 N/m
Sehingga,
600
600
8M =
=
= 200 N/m
600 600 2 + 1
+
300 600


Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 34

CONTOH SOAL
1. Tiga buah pegas dirangkai seperti gambar di samping! Jika
konstanta pegas 8< = 8= = 3 N/m dan 8V = 6 N/m, maka konstanta
susunan pegas besarnya ....
A. 1 N/m
KPK
6
8M =
=
= 3 N/m
B. 3 N/m
Σpembagian dengan KPK 1 + 1
C. 7,5 N/m
D. 12 N/m
E. 15 N/m


6 N/m
6 N/m

2. Tiga buah pegas identik tersusun seperti gambar berikut! Masingmasing pegas dapat merenggang 2 cm jika diberi beban 600 gram,
6 00 N/m
maka konstanta pegas gabungan pada sistem pegas adalah ....
A. 45 N/m
6 ^_
6
6 = 89 ⇒ 8 = =
=
= 300 N/m
B. 200 N/m
9
9
0,02
C. 225 N/m
3 00 N/m
600

8M =
= 200 N/m
D. 450 N/m
1+2
E. 900 N/m
3. Sebuah pegas memiliki konstanta pegas sebesar 9. Pegas tersebut bertambah sepanjang Y saat
diberi gaya sebesar 26. Jika pegas tersebut diberi gaya sebesar 36, pertambahan panjang pegas
menjadi ....
<
6< = 26; 8< = 9, ; ∆9< = Y
A. Y
=
=

B. V Y
C. Y
V
D. Y
=
E. 2Y


6= = 36; 8= = 9; ∆9= = Y
Karena pegasnya sama maka konstanta pegasnya juga sama-sama 9.
6 ∼ ∆9 ⇒

6< ∆9<
6=
3
=
⇒ ∆9= = ∆9= = Y
6= ∆9=
6<
2

4. Dua kawat P dan Q masing-masing panjangnya 50 cm dan 80 cm ditarik dengan gaya yang sama.
Jika konstanta kawat P dan Q masing-masing sebesar 200 N/m dan 300 N/m, maka
perbandingan penambahan panjang kawat P dan Q adalah ....
A. 1 : 1
Karena 6 sama, maka.
B. 2 : 3

1 9c 8d
C. 3 : 2
9∼ ⇒
=
8 9d 8c
D. 5 : 8
9c 300 3
E. 8 : 5

=
=
9d

200

2

5. Suatu pegas akan bertambah panjang 10 cm jika diberi gaya 30 N. Pertambahan panjang pegas
jika diberi gaya 21 N adalah ....
A. 2 cm 6< = 30 N; 9< = 10 cm

B. 3 cm 6= = 21 N; 9= =?
C. 5 cm Karena pegasnya sama maka konstanta pegasnya juga sama-sama 9.
D. 6 cm
E. 7 cm 6 ∼ ∆9 ⇒ 6< = 9< ⇒ 9 = 6= 9 = 21 10 = 7 cm
6=

9=

=

6<

=

30

6. Tiga pegas identik dengan konstanta 1000 N/m disusun seperti pada gambar.
(∆\ = perubahan panjang pegas). Anggap susunan pegas hanya dipengaruhi
oleh beban. Jika susunan pegas diberi beban sehingga bertambah panjang 6
cm, maka pertambahan panjang masing-masing pegas adalah ....

∆\<
∆\=
∆\V
Karena ketiga pegas identik maka
pertambahan panjang pegas
A.
2 cm
2 cm
2 cm
adalah = 6 : 3 = 2 cm
B.
2 cm
4 cm
4 cm
C.
3 cm
3 cm
3 cm
D.
4 cm
2 cm
3 cm
E.
4 cm
2 cm
3 cm

Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 35

7. Data suatu praktikum untuk menentukan konstanta pegas diperoleh data sebagai berikut.
No
6 (N)
∆\ (cm)
1
10
2,0
2
15
3,0
3
20
4,0
4
25
5,0
5
30
6,0
Jika 6 adalah gaya dan ∆\ adalah pertambahan panjang pegas. Konstanta pegas yang digunakan
adalah ....
Ambil angka salah satu baris pada tabel.
A. 50 N/m
6
10
B. 200 N/m 6 = 8 ∆\ ⇒ 8 = ∆\ = 0,02 = 500 N/m
C. 300 N/m
D. 400 N/m
E. 500 N/m
8. Percobaan menggunakan pegas yang digantung menghasilkan data sebagai berikut:
Percobaan
6 (N)
∆\ (cm)
1
88
11
2
64
8
3
40
5
6 = gaya beban pegas, ∆9 = pertambahan panjang pegas. Dapat disimpulkan pegas memiliki
tetapan sebesar ....
Ambil angka salah satu baris pada tabel.
A. 800 N/m
6
40
B. 80 N/m
6 = 8 ∆\ ⇒ 8 =
=
= 800 N/m
∆\ 0,05
C. 8 N/m
D. 0,8 N/m
E. 0,08 N/m
9. Tiga buah pegas A, B dan C yang identik dirangkai seperti pada
gambar di samping! Jika ujung beban pegas C digantungkan
beban 1,2 N maka sistem akan mengalami pertambahan
panjang 0,6 cm, konstanta masing-masing pegas adalah ....
A. 200 N/m Ketiga pegas identik misal konstanta masing-masing pegas
B. 240 N/m adalah 9, maka konstanta pengganti adalah :
C. 300 N/m 8 = 28 = 28
M
1+2
3
D. 360 N/m
2
36
3,6
E. 400 N/m 6 = f 8g 9 ⇒ 8 =
=
= 300 N/m
3

29

0,012

10. Tiga pegas identik dengan konstanta pegas 8, disusun seperti gambar.
Ketika diberi beban 100 gr, sistem pegas bertambah panjang 0,75 cm.
Jika _ = 10 m/s2, maka nilai 8 adalah ....
A. 150 N/m Ketiga pegas identik misal konstanta masing-masing pegas
B. 200 N/m adalah 9, maka konstanta pengganti adalah :
C. 225 N/m
28
28
D. 275 N/m 8M = 1 + 2 = 3 ; 6 = h = ^_ = 0,1 × 10 = 1 N
2
36
3
E. 300 N/m
6 = f 8g 9 ⇒ 8 =
=
= 200 N/m
3
29 0,015

11. Karet yang panjangnya \ digantungkan beban sedemikian rupa sehingga diperoleh data seperti
pada tabel:
Beban (e)
2N
3N
4N
Pertambahan panjang (∆\)
0,50 cm
0,75 cm
1,0 cm
Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan besar konstanta pegas adalah ....
A. 250 N/m
Ambil angka salah satu baris pada tabel.
B. 360 N/m
6
4
6 = 8 ∆\ ⇒ 8 =
=
= 400 N/m
C. 400 N/m
∆\ 0,01
D. 450 N/m
E. 480 N/m
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 36

12. Tiga buah pegas identik disusun seperti gambar di samping! Jika beban
300 gram (_ = 10 m/s) digantung pada pegas 8< , pegas akan bertambah
panjang 4 cm. Besarnya konstanta susunan pegas adalah ....
A. 225 N/m
6
3
6 = 89 ⇒ 8 = =
= 75 N/m
B. 75 N/m
9 0,04
C. 50 N/m
150
8M =
= 50 N/m
D. 25 N/m
1+2
E. 5 N/m
13.

Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta
elastisitas 1600 N/m, disusun seri-paralel (lihat gambar). Beban h
yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan
panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban h adalah ....
Konstanta gabungan pegas:
A. 60 N
B. 120 N 8 = 1600 ∙ 3 = 1200 N/m
M
1+3
C. 300 N
6
=
89
= 1200 × 0,05 = 60 N/m
D. 450 N
E. 600 N

14. Beberapa buah pegas disusun seperti gambar berikut.
68
8

8

28
8

8

(a)

^

8

(b)

^

Perbandingan konstanta pegas pengganti antara susunan pegas (a) dan (b) adalah ....
A. 1 : 1 Konstanta pengganti pegas (a): Jadi besar perbandingan 8k ∶ 8l = 2 ∶ 1
B. 1 : 2 8 = 68 = 28
k
1+2
C. 1 : 4
Konstanta
pengganti pegas (b):
D. 2 : 1
28
E. 4 : 1 8l =
=8
1+1

15. Tiga buah pegas disusun seperti gambar. Jika energi 2 joule meregangkan
susunan pegas sejauh 5 cm maka nilai konstanta pegas (8) dalam N/m
adalah ....
1
1
:; = 89 = atau :; = 69
8<
8=
8V
2
2
2:;
2×2
A.
200
600
900
⇒8= = =
= 1600 N/m
9
0,05 × 0,05
B.
600
200
800
Jumlahkan angka pada masing-masing
C.
600
300
200
baris mana yang jumlahnya 1600 N/m ????
D.
300
600
200
Ternyata jawaban yang memenuhi hanya
E.
300
200
600
jawaban B.

16. Perhatikan grafik berikut!
6

9

Grafik di atas menunjukkan grafik hubungan 6 (gaya tarik pegas) terhadap ∆\ (pertambahan
panjang pegas). Bagian yang diarsir menyatakan besaran ....
A. Energi mekanik pegas
Sangat jelas, jika diketahui grafik 6 − 9, maka luas daerah di bawah
B. Energi kinetik pegas
kurva adalah Energi Potensial Pegas.
C. Energi potensial pegas
D. Konstanta pegas
E. Gaya pegas
Bimbel UN Fisika SMA Program IPA by Pak Anang (http://pak-anang.blogspot.com)

Halaman 37

17. Grafik (6 − 9) menunjukkan hubungan antara gaya dan
pertambahan panjang pegas. Besar energi potensial pegas
berdasarkan grafik di atas adalah ....
A. 20 joule Jika diketahui grafik 6 − 9, maka luas daerah di
B. 16 joule bawah kurva adalah Energi Potensial Pegas.
C. 3,2 joule Sehingga:
D. 1,6 joule :; = < × pqpr × stu__t = < × 0,08 × 40 = 1,6 J
=
=
E. 1,2 joule
18. Grafik di samping menunjukkan hubungan antara gaya 6 dan
pertambahan panjang (∆9) pada sebuah pegas. Energi potensial
pegas pada saat mengalami pertambahan panjang 14 cm adalah ....
A. 11,2 joule
Jika diketahui grafik 6 − 9, maka luas daerah di
bawah kurva adalah Energi Potensial Pegas.
B. 5,6 joule
Sehingga:
C. 1,12 joule
<
<
D. 0,56 joule
:; = = × pqpr × stu__t = = × 0,14 × 8 = 0,56 J
E. 0,112 joule
19. Grafik hubungan gaya (6) terhadap pertambahan panjang pegas (∆9) dari pegas A dan pegas B
ditunjukkan seperti gambar di bawah ini.
6 (N)

~

20

5

10



9 (cm)

Jika diketahui grafik 6 − 9, maka konstanta
pegas adalah kemiringan grafik. Grafik yang
paling miring adalah yang memiliki konstanta
pegas paling besar.

Berdasarkan grafik di atas, pernyataan yang benar adalah ....
1
6
=
89

8

A. Konstanta pegas A = konstanta pegas B
9
B. Konstanta pegas A < konstanta pegas B
D
x
D