Contoh soal dan pembahasan Hukum Hooke

Selamat berjumpa kembali kawan-kawan, di bawah ini akan disajikan contoh soal dan pembahasan Hukum Hooke. Semoga contoh soal dan pembahasan Hukum Hooke ini bermanfaat banyak.

Soal No. 1) Data pada tabel percobaan berikut merupakan hasil percobaan yang terkait dengan elastisitas benda. Pada percobaan digunakan bahan karet ban dalam sepeda motor. (percepatan gravitasi g = 10 m/s2)

No Beban (Kg)  Panjang Karet (cm) 
1. 0,20 5,0
2. 0,40 10,0
3. 0,60 15,0
4. 0,80 20,0
5. 1,00 25,0

Berdasarkan tabel di atas maka dapat disimpulkan bahwa bahan karet memiliki konstanta elastisitas ….
A. 122 N/m
B. 96 N/m
C. 69 N/m
D. 56 N/m
E. 40 N/m
Jawaban: E

img1

img2

Soal No. 2)  Empat buah pegas identik masing-masing mempunyai konstanta elastisitas 1600 N/m disusun seri-pararel (lihat gambar diatas). Beban W yang digantung menyebabkan sistem pegas mengalami pertambahan panjang secara keseluruhan sebesar 5 cm. Berat beban W adalah ….
A. 60 N
B. 120 N
C. 300 N
D. 450 N
E. 600 N
Jawaban: A

img6

Soal No. 3) Perhatikan grafik hubungan gaya F dengan pertambahan panjang x pada suatu pegas di bawah ini !

img7

Berdasarkan grafik, maka pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar ….
A. 0 sampai 4 N
B. 0 sampai 8 N
C. 0 sampai 12 N
D. 8 sampai 12 N
E. 8 sampai 16 N
Jawaban: C

img8

img9

Soal Pembahasan Pegas Hukum Hooke

Hukum Hooke adalah sesuatu yang merujuk kepada hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas, berikut ini akan disajikan Soal Pembahasan Pegas Hukum Hooke. Mudah-mudahan saja Soal Pembahasan Pegas Hukum Hooke ini bermanfaat banyak.

Soal No. 1) Konstanta pegas dari suatu pistol mainan anak-anak adalah 100 N/m. sebelum ditembakan dengan arah vertikal ke atas, peluru 10 gram mampu menekan pegas 20 cm. ketinggian maksimum yang dicapai peluru setelah ditembakan adalah ….
a. 10 m
b. 20 m
c. 40 m
d. 60 m
e. 80 m
Jawaban : B

Soal No. 2) Terdapat empat buah pegas identik. Dua buah pegas pertama dihubungkan secara seri dan dua buah pegas yang kedua dihubungkan secara paralel. Jika masing-masing sistem pegas diberikan beban yang sama besar dan dibiarkan bergetar, maka perbandingan frekuensi getar dua pegas pertama dan dua pegas kedua adalah…
a. 4 : 1
b. 2 : 1
c. 1 : 2
d. 1 : 4
e. 1 : 1
Jawaban : C

Soal No. 3) Sebuah benda yang massanya 0,150 kg bergerak harmonik sederhana pada sebuah ujung pegas yang memiliki konstanta pegas 200 N/m. Ketika benda berada 0,01 m dari posisi setimbangnya, kelajuan benda menjadi 0,2 m/s. Energi total benda ketika posisinya 0,005 m dari posisi setimbangnya adalah ….
a. 0,003 J
b. 0,013 J
c. 0,030 J
d. 0,053 J
e. 0,073 J
Jawaban : B

Pembahasan:
m = 0,15 kg
k = 200 N/m
y = 0,01 m
v = 0,2 0,2 m/s
Etotal     = Ep + Ek
= ½ ky2 + ½ mv2
= ½ . 200 . (0,01)2 + ½ . 0,15 . (0,2)2
= 0,013 Joule

Soal No. 4) Suatu gaya dikenakan pada sebuah pegas sehingga setiap penambahan gaya sebesar 10 N terjadi penambahan pegas sebesar 20 cm. Setelah dibebaskan dari gaya, salah satu ujung pegas digantung pada paku di dinding dan ujung yang lain digantungi benda bermassa 0,5 kg. Saat benda ditarik sejauh 15 cm dan dilepaskan, benda akan mengalami gerak osilasi kecil. Periode osilasi benda sekitar ….
a. 0,3 s
b. 0,6 s
c. 0,9 s
d. 1,2 s
e. 1,5 s
Jawaban : B

Soal No. 5) Peluru dengan massa 50 gram ditembakan ke arah balok bermassa 0,95 kg, yang terletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar berikut, Hal itu menyebabkan pegas tertekan 20 cm. Perhitungan menunjukan bahwa gaya 1 N dapat menyebabkan pegas tertekan 1 cm. besar kecepatan mula-mula peluru adalah ….
a. 10 m/s
b. 20 m/s
c. 30 m/s
d 40 m/s
e. 50 m/s
Jawaban : D

Pembahasan        mp = 50 gr = 0,05 kg
mB = 0,95 kg
x   = 20 cm = 0,2 m

Soal No. 6) Sepotong pegas yang digantung dan diberi beban 0,1 kg, ternyata mengalami pertambahan panjang sebesar 2 cm. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka nilai konstanta pegas tersebut adalah …….
A . 10 N/m
B . 15 N/m
C . 20 N/m
D . 45 N/m
E . 50 N/m
Jawaban: E

F=k.Δx

k=1/0,02 = 50N/m

Soal No. 7) Sebuah pegas bila diberi gaya 50 N dapat bertambah panjang 4 cm. Besar energi potensial pegas ketika diberi beban 125 N adalah ……..
A . 6,25 J
B . 7,25 J
C . 8,25 J
D . 9,251
E . 10,25 J
Jawaban: A

Pembahasan:
Diketahui :
F1 = 50 N x 1 = 4 cm = 0,04 m
F2 = 125 N
Pada pegas berlaku perbandingan gaya sama dengan perbandingan pertambahan panjang.
F1 : F 2 = x 1 : x 2
50 : 125 = 0,04 : x 2
x 2 = 0,1 m
Untuk pegas : F = k . Δx
Energi potensial pegas (Ep) = ½ k . x²
Ep = ½ F . x
Jadi : Ep2 = ½ F2 . x2
=1/2.125 . 0,1 = 6,25 J