Latihan Fisika Kelas XI Elastisitas Zat Padat
# 5
Pilgan

Perhatikan gambar berikut.

Nilai k1, k2, k3, dan k4 pada rangkaian di atas memiliki nilai konstanta pegas berturut-turut sebesar 1 N/m, 2 N/m, 5 N/m dan  N/m. Nilai konstanta pegas pengganti pada rangkaian tersebut adalah ....

A

 N/m

B

 N/m

C

 N/m

D

 N/m

E

 N/m

Pembahasan:

Diketahui:

Konsanta pegas 1 k 1=1k_{\ 1}=1 N/m

Konstanta pegas 2 k 2=2k_{\ 2}=2 N/m

Konstanta pegas 3 k 3=5k_{\ 3}=5 N/m

Konstanta pegas 4 k 4=717k_{\ 4}=\frac{7}{17} N/m

Ditanya:

Konstanta pegas pengganti kp=?k_{\text{p}}=?

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 seri.

1ks =1k1+1k 2+1k 3\frac{1}{k_{\text{s}}\ }=\frac{1}{k_{\text{}1}}+\frac{1}{k_{\ 2}}+\frac{1}{k_{\ 3}}

1ks =11+12+15\frac{1}{k_{\text{s}}\ }=\frac{1}{1}+\frac{1}{2}+\frac{1}{5}

1ks =1010+510+210\frac{1}{k_{\text{s}}\ }=\frac{10}{10}+\frac{5}{10}+\frac{2}{10}

1ks =1710\frac{1}{k_{\text{s}}\ }=\frac{17}{10}

ks=1017k_s=\frac{10}{17} N/m

Kemudian kita kerjakan bagian rangkaian paralelnya.

kp=ks+k 4k_{\text{p}}=k_{\text{s}}+k_{\ 4}

kp=1017+717k_{\text{p}}=\frac{10}{17}+\frac{7}{17}

kp=1717k_{\text{p}}=\frac{17}{17} N/cm

kp=1k_{\text{p}}=1 N/m

Jadi, nilai konstanta pegas pengganti pada rangkaian tersebut adalah 11 N/m.