SUSUNAN PEGAS 1

Selamat datang di blog saya, 

Pada kesempatan kali ini, kita akan berbagi pengalaman materi ajar pegas. 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.

Mata Pelajaran    : Fisika

Kelas                  : XI MIPA

Materi Ajar          : Pegas

Hari/tanggal       : ……………………………………..

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

 

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 :

Soal : 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.

Soal : 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.

Soal : 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.

Soal : 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.

Soal : 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.

 

SERI 1 Induksi Elektromagnetik (XII MIPA)

Selamat datang di blog saya, 

Pada kesempatan ini saya berbagi 19 soal Induksi Elektromagnetik. Dikemas dalam SERI 1 Induksi Elektromagnetik, untuk kelas XII MIPA yang saya siapkan sebagai bahan ajar di sekolah SMA WR Supratman 2 Medan. Semoga pengalaman berbagi ini dapat bermanfaat untuk semua orang, terima kasih. 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Perhatikan gambar di bawah ini.

Sebuah kawat lurus dialiri elektron dengan arah seperti pada gambar di atas. Aliran elektron menghasilkan arus 8A. Besar dan arah induksi magnet di titik P adalah …

A.   4 x 10 ^{– 5} T, tegak lurus menjauhi bidang kertas.

B.   4 x 10 ^{– 5} T, tegak lurus menuju bidang kertas.

C.   5 x 10 ^{– 5} T, ke kanan.

D.  5 x 10 ^{– 5} T, ke kiri.

E.   9 x 10 ^{– 5} T, tegak lurus menuju bidang kertas.

 

Soal : 2

Dua kawat lurus masing – masing berarus I dengan arah seperti pada gambar. Induksi magnet di titik P adalah …

Soal : 3

Kawat lurus panjang dibengkokkan sehingga berbentuk seperti gambar di bawah ini. Jika arus I dalam ampere dan jari – jari lingkaran dalam meter, maka kuat medan magnet di pusat kawat loop adalah …

Soal : 4

Dua kawat melingkar identik sepusat dan saling tegak lurus satu sama lain. Kedua kawat dialiri arus yang sama besar, maka perbandingan medan magnet total terhadap medan magnet oleh sebuah kawat melingkar adalah …

A.   1 : 1

B.   1 : 2

C.   2 : 1

D.  1 : √2

E.   √2 : 1

 

Soal : 5

Dua kawat lurus dalam posisi saling bersilangan seperti ditunjukkan pada gambar. Kuat medan magnetik pada titik P adalah … x 10 ^{– 4} Tesla.

A.   Satu

B.   Akar dua

C.   Akar tiga

D.  Akar lima

E.   Tiga

Soal : 6

Kawat ringan AB yang dapat bergerak bebas ternyata diam di tempat ketika kawat dialiri arus I = 40 A. Bila panjang AB = 25 cm, massa kawat AB = 2 gram, tinggi kawat AB dari kawat di bawahnya (h) adalah … mm.

A.   2,50

B.   3,00

C.   3,75

D.  4,00

E.   4,25

 

Soal : 7

Muatan positip q⁺ dengan kecepatan V dalam medan magnetik B. Sudut antara B dan V adalah 30⁰. Muatan ini akan mengalami gaya sebesar … Newton.

Soal : 8

Perhatikan gambar berikut.

Kedua kawat dialiri arus yang sama besar sebesar I dengan arah yang berlawanan sehingga kedua kawat berada dalam keadaan seimbang seperti gambar di atas. Bila massa persatuan panjang kawat adalah 40 gram/m, besar I² adalah … x 10⁴ Ampere².

A.   √3

B.   2√3

C.   3√3

D.  4√3

E.   5√3

 

Soal : 9

Sebuah proton bergerak dengan kelajuan V tepat di bawah kawat berarus listrik pada jarak y. Arah gaya magnet yang dialami proton adalah …

A.   Ke atas mendekati kawat

B.   Ke bawah menjauhi kawat

C.   Masuk bidang gambar

D.  Keluar bidang gambar

E.   Ke kanan searah dengan kecepatan elektron

 

Soal : 10

Perhatikan gambar di bawah ini!

Ketika saklar ditutup, batang besi akan …

A.   Bergetar ke atas dan ke bawah

B.   Bergetar ke utara dan selatan magnet

C.   Bergerak ke atas saja

D.  Bergerak ke bawah saja

E.   Tetap pada posisinya

Soal : 11

Bila induksi magnetik di titik P adalah nol, nilai X adalah …

A.   10 cm

B.   20 cm

C.   30 cm

D.  40 cm

E.   50 cm

 

Soal : 12

Kuat arus yang mengalir dalam kawat adalah 5A. Bila kuat medan listrik di titik P adalah nol, nilai r adalah … cm.

Soal : 13

Sebuah toroida dengan jari – jari 20 cm dialiri arus listrik sebesar 10A. Jika kuat medan magnetik yang timbul di sumbu toroida sebesar 1,8 x 10 ^{– 4} T, banyak lilitan toroida adalah … lilitan.

A.   62

B.   36

C.   24

D.  18

E.   9

 

Soal : 14

Kawat P berarus listrik 0,3A dan kawat Q berarus listrik 0,4A dengan arah yang sama dengan kawat P. Kedua kawat sejajar dan terpisah sejauh 1 meter. Besarnya induksi magnetik di suatu titik 60 cm dari P dan 80 cm dari Q adalah …

A.   10 ^{– 6} T

B.   √2 x 10 ^{– 7} T

C.   2 x 10 ^{– 7} T

D.  √3 x 10 ^{– 6} T

E.   3 x 10 ^{– 7} T

 

 

Soal : 15

Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 10⁷ m/s memasuki suatu medan listrik sehingga menempuh lintasan dari A ke B seperti pada gambar di bawah ini.

Besar dan arah medan magnet adalah …

A.   0,15 x 10 ^{– 3} T, arah keluar bidang gambar

B.   1,14 x 10 ^{– 3} T, arah menuju bidang gambar

C.   1,50 x 10 ^{– 3} T, arah keluar bidang gambar

D.  0,15 x 10 ^{– 3} T, arah ke atas

E.   1,14 x 10 ^{– 3} T, arah keluar bidang gambar

 

Soal : 16

Perhatikan gambar berikut.

Perhatikan gambar di atas, sebuah kawat B dapat bergerak bebas pada sebuah rel penjepit. Di atas kawat B diletakkan sebuah kawat A yang dialiri dengan kuat arus 150 A sehingga kawat B bergerak naik ke atas sampai mencapai keadaan setimbang pada saat berada 2,5 cm dari kawat A. Bila massa persatuan panjang kawat B adalah 0,1 gr/cm, besar kuat arus yang mengalir pada kawat B adalah …

Soal : 17

Besar dan arah gaya total yang bekerja pada kawat ABCD adalah …

A.   37,5 x 10 ^{– 6} T ke arah atas.

B.   15,0 x 10 ^{– 6} T ke arah bawah.

C.   37,5 x 10 ^{– 6} T ke arah atas.

D.  37,5 x 10 ^{– 6} T ke arah atas.

E.   37,5 x 10 ^{– 6} T ke arah atas.

 

Soal : 18

Perhatikan gambar di bawah ini!

Arah medan magnetik homogen ke atas menembus bidang gambar. Jika sebuah elektron bebas bergerak dengan kelajuan tetap V ke arah Utara (U) maka gaya magnetik menyebabkan lintasan gerak elektron membelok ke arah …

A.   Timur (T)

B.   Barat (B)

C.   Selatan (S)

D.  Atas

E.   Bawah

 

Soal : 19

Kawat berbentuk U digantung di titik a dan b dan dapat bergerak bebas, P dan Q kutub – kutub baterai.

Jika magnet batang diletakkan di bagian bawah. Kawat U akan menyimpang seperti gambar di atas. Arah arus pada kawat ab adalah …

A.   Dari a ke b

B.   Dari b ke a

C.   Dari Q ke b

D.  Dari a ke P

E.   Dari Q ke P

Kunci Jawaban :

 

No.	Kunci	No.	Kunci	No.	Kunci	No.	Kunci
1	B	6	D	11	E	16	B
2	B	7	E	12	C	17	C
3	D	8	D	13	D	18	B
4	E	9	A	14	B	19	A
5	D	10	C	15	B	20

 

  BACA : SERI 1 Induksi Elektromagnetik