sebuah pegas tergantung tanpa beban panjangnya 30 cm. kemudian ujung bawah pegas digantung beban 100 gram sehingga panjang pegas menjadi 35 cm. jika beban tersebut ditarik ke bawah sejauh 5 cm dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, maka energi potensial elastik pegas adalah

Pendahuluan dan Konteks:

Dalam pembelajaran di sekolah, pemecahan masalah menjadi keterampilan yang sangat penting untuk dipelajari di semua mata pelajaran. Salah satu aspek yang sering ditemui dalam pemecahan masalah adalah penggunaan konsep dan rumus-rumus matematika. Dalam artikel ini, kita akan membahas sebuah contoh soal yang melibatkan penerapan konsep fisika mengenai energi potensial elastik pada pegas. Artikel ini akan memberikan panduan dan penjelasan mengenai langkah-langkah untuk memecahkan masalah tersebut dengan menggunakan rumus-rumus yang sesuai.

Tujuan Pembahasan:

Tujuan dari artikel ini adalah memberikan panduan yang jelas dan mudah dipahami mengenai cara memecahkan masalah yang melibatkan energi potensial elastik pada pegas. Artikel ini akan menjelaskan langkah-langkah untuk menghitung energi potensial elastik pegas dengan menggunakan konsep-konsep fisika yang relevan. Dengan demikian, pembaca akan dapat memahami dan menerapkan konsep tersebut dengan lebih baik dalam menyelesaikan soal-soal serupa.

Materi Dasar:

Pertanyaan:
Sebuah pegas tergantung tanpa beban panjangnya 30 cm. Kemudian ujung bawah pegas digantung beban 100 gram sehingga panjang pegas menjadi 35 cm. Jika beban tersebut ditarik ke bawah sejauh 5 cm dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka energi potensial elastik pegas adalah?

Jawaban:
[GERAK HARMONIK]

Diketahui:
Lo=30 cm = 0,30 m
L₁=35 cm = 0,35 m
ΔL₂= 5 cm =0,05 m
g=10 m/s²
m=100 g =0,1 kg
Ditanyakan: Ep₂ ?

Dijawab:
Pertama, kita hitung tetapan pegas (k) dari pertambahan panjang pegas (ΔL₁) karena pengaruh gaya berat benda (w=mg), sesuai dengan hukum Hooke:
F=kΔLF = k \cdot \Delta L
k=FΔLk = \frac{F}{\Delta L}
Dengan ΔL₁=L₁-Lo = 0,35-0,30 = 0,05 m dan g=10 m/s², maka:
k=(0,1)(10)0,05=20N/mk = \frac{(0,1)(10)}{0,05} = 20 \, \text{N/m}

Selanjutnya, energi potensial pegas saat disimpangkan dapat dihitung menggunakan rumus:
Ep2=12kΔL22Ep₂ = \frac{1}{2} k \cdot \Delta L₂^2
Ep2=12(20)(0,05)2=10(25×104)=0,025JEp₂ = \frac{1}{2} \cdot (20) \cdot (0,05)^2 = 10 \cdot (25 \times 10^{-4}) = 0,025 \, \text{J}

Jelas ya.

Penjelasan Jawaban:

Dalam menjawab soal ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah menghitung tetapan pegas (k) terlebih dahulu menggunakan hukum Hooke, kemudian mengaplikasikannya dalam rumus energi potensial elastik pegas untuk mendapatkan hasil akhir. Proses perhitungan dilakukan dengan memasukkan nilai-nilai yang diberikan dalam soal ke dalam rumus-rumus yang relevan, dan langkah-langkah tersebut menjelaskan dengan rinci dalam jawaban.

Contoh Materi Pertanyaan dan Jawabannya:

  1. Pertanyaan:
    Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan konstan 20 m/s selama 10 detik. Berapa jarak yang ditempuh mobil tersebut?

    Jawaban:
    Jarak =kecepatan×waktu= \text{kecepatan} \times \text{waktu}
    =20m/s×10s=200m= 20 \, \text{m/s} \times 10 \, \text{s} = 200 \, \text{m}

  2. Pertanyaan:
    Sebuah benda dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 30 m/s. Berapa tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh benda tersebut?

    Jawaban:
    Tinggi maksimum dicapai ketika kecepatan benda menjadi nol. Maka, kita dapat menggunakan rumus kinematika gerak lurus:
    v2=u22ghv^2 = u^2 – 2g \cdot h
    0=(30)22×10×h0 = (30)^2 – 2 \times 10 \times h
    h=(30)22×10=45mh = \frac{(30)^2}{2 \times 10} = 45 \, \text{m}

Kesimpulan dan Penutup:

Dengan memahami langkah-langkah yang digunakan dalam pemecahan masalah energi potens

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *