Latihan Fisika Kelas XI Hukum Hooke
# 5
Pilgan

Perhatikan gambar berikut.

Beberapa pegas yang berbeda-beda disusun menjadi rangkaian seperti pada gambar. Nilai k1, k2, k3, k4, dan k5 pada rangkaian tersebut memiliki nilai konstanta pegas berturut-turut sebesar 1 N/m, 8 N/m, 3 N/m, 6 N/m dan 9 N/m. Nilai konstanta pegas pengganti untuk rangkaian tersebut sebesar ....

A

11 N/m

B

33 N/m

C

55 N/m

D

77 N/m

E

99 N/m

Pembahasan:

Diketahui:

Konsanta pegas 1 k 1=1k_{\ 1}=1 N/m

Konstanta pegas 2 k 2=8k_{\ 2}=8 N/m

Konstanta pegas 3 k 3=3k_{\ 3}=3 N/m

Konstanta pegas 4 k 4=6k_{\ 4}=6 N/m

Konstanta pegas 5 k 5 =9k_{\ 5\ }=9 N/m

Ditanya:

Nilai konstanta pegas pengganti ks=?k_{\text{s}}=?

Dijawab:

Ketika pegas disusun paralel maka gaya total pegas adalah sama dengan jumlah gaya yang dialami oleh masing-masing pegas. Namun, pertambahan panjang total pegas adalah sama dengan pertambahan panjang dari masing-masing pegas. Pada susunan seri pegas, maka gaya yang dialami oleh setiap pegas adalah sama.Namun, pertambahan panjang total pegas yang disusun secara seri adalah jumlah dari pertambahan panjang masing-masing pegasnya.

Pada kondisi seperti soal, yang perlu kita kerjakan terlebih dahulu adalah susunan paralel 1.

kp1=k 1+k 2k_{\text{p}1}=k_{\ 1}+k_{\ 2}

kp1=1+8k_{\text{p}1}=1+8

kp1=9k_{\text{p1}}=9 N/m

Kemudian kita kerjakan susunan paralel 2.

kp2=k 3+k 4k_{\text{p}2}=k_{\ 3}+k_{\ 4}

kp2=3+6k_{\text{p2}}=3+6

kp2=9k_{\text{p2}}=9 N/m

Kemudian kita kerjakan rangkaian untuk seri

1ks =1kp1 +1kp2+1k 5\frac{1}{k_{\text{s}}\ }=\frac{1}{k_{\text{p}1}\ }+\frac{1}{k_{\text{p}2}}+\frac{1}{k_{\ 5}}

1k s=19+19+19\frac{1}{k_{\ s}}=\frac{1}{9}+\frac{1}{9}+\frac{1}{9}

1k s=39\frac{1}{k_{\ s}}=\frac{3}{9}

ks=93k_{\text{s}}=\frac{9}{3}

ks=3k_{\text{s}}=3 N/m

Jadi, nilai konstanta pegas pengganti untuk rangkaian tersebut sebesar 33 N/m.