Pembahasan Soal Masuk PTN – Fisika (Elastisitas) [3]

Soal

Dua buah pegas identik, jika terpasang parallel dibutuhkan usaha sebesar W  untuk menarik pegas supaya bertambah panjang sebesar x. Kemudian keduanya dipasang secara seri. Berapakah usaha yang dibutuhkan pegas yang tersusun seri tersebut agar kedua pegas tertekan sebesar x ? (UM UGM 2019 kode 924)
(A) \frac{W}{4}
(B) \frac{W}{2}
(C) W
(D) 2W
(E) 4W

Pembahasan

Sekarang kita kembali beremu dengan pegas yang dirangkai secara seri dan parallel. Untuk menyelesaikan soal ini kita perlu mengingat persamaan konstanta k untuk rangkaian pegas.

(1)   \begin{equation*}\begin{split}k_p &=k_1 + k_2 + ... + k_n \\\frac{1}{k_s} &=\frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2} + ... + \frac{1}{k_n}\end{split}\end{equation*}

Soal ini menggunakan dua pegas identik yang memiliki konstanta pegas k. Sehingga konstanta ketika pegas dirangkai adalah.

(2)   \begin{equation*}\begin{split}k_p &=k_1 + k_2 \\k_p &=2k \\\\\frac{1}{k_s} &=\frac{1}{k_1} + \frac{1}{k_2} + ... + \frac{1}{k_n} \\k_s &=\frac{k}{2}\end{split}\end{equation*}

Usaha yang diperlukan untuk menekan pegas sebesar x saat pegas dirangkai parallel.

(3)   \begin{equation*}\begin{split}W_p &=\frac{1}{2} k_p (\Delta x)^2 \\W_p &=\frac{1}{2} 2k (x)^2 \\W_p &=k (\Delta x)^2 \\W_p &=W\end{split}\end{equation*}

Sementara usaha yang diperlukan untuk menarik pegas sebesar x saat pegas dirangkai seri.

(4)   \begin{equation*}\begin{split}W_s &=\frac{1}{2} k_s (\Delta x)^2 \\W_s &=\frac{1}{2} \frac{1}{2}k (-x)^2 \\W_s &=\frac{1}{4}k (\Delta x)^2 \\W_s &=\frac{1}{4} W\end{split}\end{equation*}

Yuk! Bagikan.

Leave a Reply

Your email address will not be published.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