SUSUNAN PEGAS

Mata Pelajaran    : Fisika

Kelas                 : XI MIPA

Materi Ajar         : Pegas

Hari/tanggal       : ……………………………………..

Waktu                : ……………………………………..

 

Susunan seri atau pun susunan paralel pegas pada dasarnya memiliki tujuan tertentu. Misalnya susunan pegas yang disengaja disusun seri, bertujuan untuk memperkecil nilai konstanta pegas. Sehingga pertambahan yang dialami sistem pegas akan lebih besar. Sedangkan susunan paralel bertujuan untuk memperbesar nilai konstanta pegas. Sehingga pertambahan panjang sistem pegas lebih kecil.

 

Pada susunan seri, pertambahan panjang sistem pegas sama dengan jumlah pertambahan panjang masing – masing pegas. Sedangkan pada susunan paralel, masing – masing pegas mengalami pertambahan panjang yang sama besar, yaitu sama dengan pertambahan sistem pegasnya.

Contoh : 1

Tiga buah pegas identik dengan konstanta elastisitas masing – masing 85 N/m disusun paralel. Maka tentukan konstanta pengganti dari rangkaian pegas.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Konstanta pegas K₁ = K₂ = K₃ = 85 N/m.

 

Ditanya,

Konstanta pegganti, K_P = … ?

 

ó K_P = K₁ + K₂ + K₃

ó K_P = 85 + 85 + 85

ó K_P = 255 N/m.

 

Contoh : 2

Tiga buah pegas masing – masing memiliki konstanta pegas 100 N/m, 200 N/m, dan 400 N/m. Jika ketiga pegas tersebut dirangkai secara seri, maka tentukanlah konstanta pegas penggantinya.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Konstanta pegas K₁ = 100 N/m, K₂ = 200 N/m, dan K₃ = 400 N/m.

 

Ditanya,

Konstanta pegganti, K_S = … ?

Contoh : 3

Dua buah pegas yang memiliki konstanta pegas 100 N/m dan 400 N/m disusun secara seri kemudian susunan tersebut diberikan beban yang bermassa 500 gram dengan cara digantungkan pada bagian bawahnya. Tentukanlah :

a.    Konstanta pegas pengganti

b.   Pertambahan panjang sistem pegas

 

Pembahasan :

Diketahui,

Pegas pertama (K₁ = 100 N/m)

Pegas kedua (K₂ = 400 N/m)

Massa, m = 500 gram = 0,5 kg

 

Ditanya,

a.    Konstanta pegganti, K_S = … ?

b.   Pertambahan panjang sistem pegas, Δx = … ?

Penyelesaian bagian a)

Penyelesaian bagian b)

 

Contoh : 4

Tentukanlah pertambahan panjang sistem pegas bila dua buah pegas yang memiliki konstanta pegas masing – masing 200 N/m dan 500 N/m disusun secara seri dan diberi beban m = 1kg.

 

Pembahasan :

 

Diketahui,

Pegas pertama (K₁ = 200 N/m) dan pegas dua (K₂ = 500 N/m)

Massa beban, m = 1 kg.

 

Ditanya,

Pertambahan panjang sistem pegas, Δx = … ?

Contoh : 5

Tiga buah pegas identik disusun secara paralel dan diberi beban sebesar 30 N yang digantung pada ujung bagian bawah pegas. Jika beban menyebabkan sistem pegas bertambah panjang 10 cm, maka tentukanlah konstanta masing – masing pegas.

Pembahasan :

Diketahui,

Tiga buah pegas identik berarti

K₁ = K₂ = K₃ = K dan disusun paralel.

Beban, w = F = 30N

Pertambahan panjang sistem, Δx = 10 cm = 0,1 m

 

Ditanya,

Nilai konstanta pegas, K = … ?  

 

Peny :

Maka nilai kosntanta masing – masing pegas,

 

Latihan :

 

1.  Sebuah sistem pegas yang terdiri dari 5 buah pegas yang disusun secara seri diberi beban 0,5 kg dibagian ujung bawahnya sehingga mengalami pertambahan panjang sebesar 12,5 cm. Jika kelima pegas tersebut identik sehingga memiliki konstanta yang sama besar, maka tentukanlah konstanta masing – masing pegas.

 

2.  Seorang murid ingin membuat sistem pegas yang terdiri dari dua pegas untuk menahan beban sebesar 2 kg. Ia memiliki sebuah pegas dengan konstanta 400 N/m dan satu pegas lagi sedang ia pilih. Jika pertambahan panjang sistem pegas yang diperoleh adalah 10 cm, maka tentukanlah konstanta pegas lainnya yang dibutuhkan murid tersebut.

 

3.  Tiga buah pegas disusun seri – paralel dan di bagian bawahnya

    digantungi beban seberat W seperti gambar di bawah ini.

    

    

    

    Jika ketiga pegas tersebut memiliki konstanta yang sama 200 N/m

    dan mengalami pertambahan panjang 2 cm, maka tentukanlah

    berat beban yang digantungkan.

 

4.  Empat buah pegas identik disusun secara  seri – paralel seperti

    gambar di bawah ini.

    

    

    

    Jika konstanta masing – masing pegas adalah 500 N/m dan beban

    40N, tentukanlah pertambahan panjang sistem.

 

5.  Dua buah pegas yang memiliki konstanta berbeda diberi beban yang sama berat yaitu 20N. Jika pegas pertama memiliki konstanta pegas 200 N/m sedangkan pegas kedua memiliki konstanta pegas 300 N/m, maka tentukanlah perbandingan pertambahan panjang pegas pertama dibanding pegas kedua.