soal pegas

1.tiga buah pegas disusun secra seri, setiap pegas memiliki konstanta pegas sebesar 1.200 Nm^-1, 600 Nm^-1, dan 400 Nm^-1. ketika pegas tersebut diberi gaya sebesar 40 N. Beapakah k total pegas-pegas tersebut?
diketahui:
K₁ = 1.200 Nm^-1
k₂ = 600 Nm^-1
k₃ = 400 Nm^-1
ditanya : K_total………..?
jawab:
K_total = ¹/_K1 + ¹/_K2 + ¹/_K3
K_total = ¹/_1.200 + ¹/₆₀₀ + ¹/₄₀₀
K_total = ^{1 + 2 + 3}/_1.200
k_total = 200 Nm^-1
jadi besar k_total pegas tersebut adalah 200 Nm^-1.
2.Dua buah pegas disusun seri seperti pada gambar, jika masing-masing pegas mempunyai konstanta sebesar 400Nm-1, dan massa beban 5kg. Tentukan besar pertambahan panjangnya.
Pembahasan :
Diketahui :

k1 = k2 = 400Nm^-1
W = m.g = 5kg.10ms^-2 = 50N
Ditanyakan : x…..?
Jawab :
¹/_ks = ¹/₄₀₀ + ¹/₄₀₀
ks = 200 Nm^-1
= k./\x
/\x = ^F/_k = ^50N/₂₀₀
= 0,25m
3.Dua buah pegas disusun paralel seperti pada gambar, jika masing-masing pegas mempunyai konstanta sebesar 100Nm-1dan 200 Nm-1, digantungkan beban sehingga bertambah panjang 5cm. Tentukan gaya beban tersebut.
Pembahasan :

Diketahui :
k1 = 100Nm-1
k2 = 200Nm-1
x = 5.10-2m
Ditanyakan : F…?
Jawab :
kp = k1 + k2
= 100Nm^-1 + 200Nm^-1 = 300Nm^-1
F = k.x = 300Nm^-1.5.10^-2m
F = 15N

1. Sebuah pegas ketika ditarik dengan gaya 20 N bertambah panjang 6 cm. Berapa energi potensial yang dimiliki pegas saat itu?
2. Tiga buah pegas disusun seri, masing-masing pegas mempunyai konstanta pegas 1200 N/m, 600 N/m, dan 400 N/m. Ketiga pegas tersebut diberi gaya sebesar 40 N. Berapakah konstanta pegas penggantinya?
3. Seuntai kawat panjangnya 50 cm dengan luas penampang 2 cm2. Sebuah gaya 50 N bekerja pada kawat tersebut sehingga kawat bertambah panjang 0,8 cm. Hitunglah tegangan (stress) batang!
4. Seuntai kawat panjangnya 50 cm dengan luas penampang 2 cm². Sebuah gaya 50 N bekerja pada kawat tersebut sehingga kawat bertambah panjang 0,8 cm. Hitunglah  regangan (strain) batang!
5.   Seuntai kawat panjangnya 50 cm dengan luas penampang 2 cm². Sebuah gaya 50 N bekerja pada kawat tersebut sehingga kawat bertambah panjang 0,8 cm. Hitunglah modulus elastisitas

Penyelesaian:

1. F = 20 Nx = 6 cm = 6×10^-2 m
   k = F/x
   k = 20/6×10^-2 = 3,33×10² N/m
2. k₁ = 1200 N/m
   k₂ = 600 N/m
   k₃ = 400 N/
   
   
   = 6/1200
   k_s = 1200/6 = 200 N/m
3.  L = 50 cm = 5×10^-1m
   x = 0,8 cm = 8×10^-3 m
   F = 50 N
   A = 2 cm² = 2×10^-4 m²
   t  = F/A
   t  = 50/2×10^-4 = 2,5×10⁵ N/m4.
4. L = 50 cm = 5×10^-1m
   x = 0,8 cm = 8×10^-3 m
   F = 50 N
   A = 2 cm² = 2×10^-4 m²
   
   e  = x/L
   e  = 8×10^-3/5×10^-1 = 1,6×10^-2
5. L = 50 cm = 5×10^-1m
   x = 0,8 cm = 8×10^-3 m
   F = 50 N
   A = 2 cm² = 2×10^-4 m^{2 modulus elastisitas
   E  = t/e
   E  = 2,5×105/1,6×10-2
    = 1,56×107 N/m2}