Sebuah pegas yang digantungkan vertikal panjangnya 15 cm. Jika diregangkan dengan gaya sebesar 0,5 N panjang pegas menjadi 30 cm. Jika diregangkan dengan gaya sebesar 0,8 N, maka panjang pegas adalah ….

Masalah ini dapat diselesaikan menggunakan Hukum Hooke. Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya \( F \) yang diperlukan untuk meregangkan atau menekan sebuah pegas adalah sebanding dengan perubahan panjang pegas tersebut, atau:

\[
F = k \cdot \Delta x
\]

di mana:
- \( F \) adalah gaya yang diterapkan (dalam Newton),
- \( k \) adalah konstanta pegas (dalam N/m),
- \( \Delta x \) adalah perubahan panjang pegas (dalam meter).

**Langkah 1: Tentukan konstanta pegas \( k \)**

Pertama, kita hitung perubahan panjang \( \Delta x \) ketika gaya 0,5 N diterapkan. 

\[
\Delta x_1 = 30 \text{ cm} - 15 \text{ cm} = 15 \text{ cm} = 0,15 \text{ m}
\]

Dengan \( F_1 = 0,5 \text{ N} \), maka:

\[
k = \frac{F_1}{\Delta x_1} = \frac{0,5 \text{ N}}{0,15 \text{ m}} = \frac{0,5}{0,15} = \frac{5}{1,5} \approx 3,33 \text{ N/m}
\]

**Langkah 2: Hitung panjang pegas ketika gaya 0,8 N diterapkan**

Sekarang, kita gunakan nilai \( k \) yang telah ditemukan untuk menghitung perubahan panjang \( \Delta x_2 \) ketika gaya 0,8 N diterapkan.

\[
\Delta x_2 = \frac{F_2}{k} = \frac{0,8 \text{ N}}{3,33 \text{ N/m}} \approx 0,24 \text{ m}
\]

**Langkah 3: Tentukan panjang total pegas**

Panjang total pegas \( x_2 \) saat gaya 0,8 N diterapkan adalah:

\[
x_2 = panjang\ pegas\ awal + \Delta x_2 = 15 \text{ cm} + 24 \text{ cm} = 39 \text{ cm}
\]

Jadi, panjang pegas ketika diregangkan dengan gaya sebesar 0,8 N adalah **39 cm**.

Apakah Anda memerlukan detail lebih lanjut atau ada pertanyaan lain? 

Berikut 5 pertanyaan terkait yang mungkin menarik:
1. Bagaimana jika gaya yang diterapkan sebesar 1 N? Berapa panjang pegasnya?
2. Bagaimana cara menentukan konstanta pegas jika hanya diketahui panjang awal dan akhir tanpa gaya?
3. Apa yang terjadi jika pegas diregangkan hingga melebihi batas elastisnya?
4. Bagaimana perhitungan yang dilakukan jika pegas memiliki massa?
5. Apa aplikasi praktis dari Hukum Hooke dalam kehidupan sehari-hari?

**Tip**: Ketika berurusan dengan hukum fisika seperti Hukum Hooke, selalu perhatikan satuan yang digunakan untuk memastikan hasil yang tepat.

Explore how to solve a vertical hanging spring problem using Hooke's Law. Understand the relationship between force applied, spring constant, and spring extension with a detailed step-by-step solution. Suitable for Grades 10-12 students studying physics.

Math Problem Statement

Solution

Ask a new question for Free

By Image

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Formulas

Theorems

Suitable Grade Level

Related Recommendation