Cara Menghitung Besar Kelajuan Benda Saat Menumbuk Permukaan Meja

KOMPAS.com - Elastisitas adalah sifat benda yang dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang bekerja pada benda dihilangkan.

Salah satu hukum fisika yang berhubungan dengan elastisitas adalah Hukum Hooke atau Gaya Pegas.

Dilansir dari buku Wangsit Hots UTBK SBMPTN Saintek 2021 (2020) oleh Tim Tentor Master, hukum Hooke menyatakan bahwa besarnya gaya yang diberikan pada pegas sebanding dengan pertambahan panjangnya.

Konstanta perbandingannya dinamakan konstanta pegas dengan simbol k.

Baca juga: Seorang pelajar yang massanya 50 kg bergantung pada ujung sebuah pegas

ilustrasi pegas hukum hooke

Rumus gaya pegas, yakni:

F = kΔx

Keterangan:

F = Gaya (N)
Δx = pertambahan panjang pegas (m)
k = konstanta pegas (N/m)

Baca juga: Menentukan Tegangan yang Dialami oleh Pegas

Susunan pegas secara seri

Pada pegas susunan seri diberi gaya, maka semua pegas merasakan gaya yang sama.

Konstanta pegas penggantinya memenuhi hubungan berikut:

ilustrasi pegas dalam susunan seri

Rumus susunan pegas secara seri:

Untuk susunan pegas secara seri identik, berlaku:

; jika:

Keterangan:

= konstanta pegas total rangkaian seri (N/m)
n = jumlah pegas

Baca juga: Gaya Pegas: Pengertian, Rumus, dan Contohnya dalam Kehidupan Sehari-hari

Contoh soal

Sebuah benda bermassa 100 gram dihubungan ke ujung bawah sebuah pegas yang tergantung dengan tetapan pegas 10 N/m. Benda ditahan sehingga pegas berada pada keadaan tidak tertarik. Benda kemudian dibebaskan. Dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik, besar kelajuan benda saat menumbuk permukaan meja yang berada 15 cm di bawah titik benda dibebaskan (lihat gambar) adalah ...

ilustrasi pegas pada contoh soal

A. m/s
B. m/s
C. m/s
D. 1 m/s
E. 2 m/s

Baca juga: Gaya Pegas: Pengertian, Hukum Hooke, dan Rumusnya

Jawab:

Diketahui:

• Massa blok m = 100 gram = kg
• Tetapan pegas k = 10 N/m
• h = 15 cm = m

Pembahasan:

Hukum kekekalan energi mekanik memberikan:

(Ep balok + Ek balok) awal = (Ep balok + Ek balok) akhir + (Ep pegas) akhir

m/s

Jadi, besar kelajuan benda saat menumbuk permukaan meja yang berada 15 cm di bawah titik benda yakni m/s. Jawaban (C).

Baca juga: Memahami Jenis Rangkaian Pegas