ELASTISITAS Rozie Smaga

1. Sepotong kawat tembaga dengan luas penampang 2 mm2

dan modulus elastisitas 12 x 1011 dyne/cm2 . Kawat

tersebut diregangkan oleh gaya 16 x 106- dyne. Jika

panjang mula-mula 30 cm, maka pertambahan panjang

kawat adalah ….

a. 2 x 10-4 cm

b. 2 x 10-1 cm

c. 2 x 10-3 cm

d. 2 cm

e. 2 x 10-2 cm

2. Batang serba sama (homogen) panjang L, ketika ditarik

dengan gaya F bertambah panjang sebesar ∆L. Agar

pertambahan panjang menjadi 4 ∆L maka besar gaya

tariknya adalah … a. 1/4 F

b. ½ F

c. 2 F

d. 4 F

e. 16 F

3. Seorang pelajar yang massanya 50 kg, bergantung pada

ujung sebuah pegas sehingga pegas bertambah panjang

10 cm. Dengan demikian tetapan pegas bernilai

a. 5 N/m

b. 20 N/m

c. 50 N/m

d. 500 N/m

e. 5000 N/m

4. Pegas pada gambar ditarik dari panjang 10 cm menjadi

panjang 22 cm dengan suatu gaya 4,0 N. Jika pegas

mematuhi hukum Hooke, panjang totalnya (dalam cm)

ketika gaya 16,0 N diberikan pada pegas adalah…

a. 26 d. 58

b. 28 e. 100

c. 48

5. Tiga buah pegas disusun seperti pada gambar disamping.

Konstanta masing-masing k1= 200 Nm–1, k2 = 400 N

m–1, k3 = 200 N m–1. Susunan pegas dipengaruhi beban

B sehingga mengalami pertambahan panjang 5 cm. Jika g

= 10 m s–2 dan pertambahan panjang pegas 1 dan 2

sama, massa beban B adalah ….

a. 16,67 kg

b. 7,50 kg

c. 3,33 kg

d. 1,67 kg

e. 0,75 kg

6. Sebuah partikel melakukan gerak harmonik dengan

frekuensi 5 Hz dan amplitudo 10 cm. Kecepatan partikel

pada saat berada pada simpangan 8 cm adalah (dalam

cm/s)...

a. 8 d. 72

b. 30 e. 80

c. 60

7. Semua pegas pada gambar (a) dan (b) adalah identik.

Benda bermassa m melakukan gerak harmonik sederhana

dengan periode T1 untuk gambar (a) dan T2 untuk

gambar (b). Tentukanlah perbandingan T1 dengan T2!

(A) 4

1

(B) 2

1

(C) 32

1

(D) 1

(E) 3

8. Sebuah pegas yang digantung vertikal panjangnya 15 cm.

Jika direggangkan dengan gaya 0,5 N, panjang pegas

menjadi 27 cm. Berapa panjang pegas jika

direnggangkan dengan gaya 0,6 N?

a. 32,4 cm

b. 31,5 cm

c. 29,4 cm

d. 29,0 cm

e. 28,5 cm

9. Sebuah pegas ditarik dengan gaya 100 N hingga

bertambah panjang 5 cm. Energi potensial pegas tersebut

... .

a. 0,5 J

b. 1,0 J

c. 1,5 J

d. 2,0 J

e. 2,5 J

10. Untuk meregangkan sebuah pegas sebesar 4 cm

diperlukan usaha sebesar 0,16 J. Untuk meregangkan

pegas itu sebesar 2 cm diperlukan gaya (dalam Newton)

a. 0,8

b. 1,6

c. 2,4

d. 3,2

e. 4,0

11. Untuk menarik suatu peas agar bertambah panjang

dengan 0,25 m dibutuhkan gaya sebesar 18 N.

1. Besar konstanta gaya pegas adalah 72 Nm1

2. panjang pegas menjadi 0,25 m

3. besar energi potensial pegas menjadi 2,25 J

4. besar usaha untuk menraik pegas tersebut adalah

4,5 J 12. Sebuah pegas tergantung tanpa beban panjangnya 30 cm.

Kemudian ujung bawah pegas digantungi beban 100

gram sehingga panjang pegas menjadi 35 cm. Jika beban

tersebut ditarik ke bawah sejauh 5 cm, dan percepatan

gravitasi bumi 10 m/s2, maka energi potensial elastik

pegas adalah :

a. 0,025 joule

b. 0,05 joule

c. 0,1 joule

d. 0,25 joule

e. 0,5 joule

13. Perbandingan Ek dengan Ep partikel yang bergerak

harmonik adalah 1 : 1. Jika Ep = 100 J maka energi

mekanik getaran adalah

a. 50 J d. 200 J

b. 100 J e. 400 J

c. 150 J

14. Energi potensial pegas terkecil dimiliki benda ketika

a. Simpangan maksimum

b. Simpangan nol

c. Ep = Ek

d. Energi kinetik minimum

e. Tidak dapat ditentukan

15. Pada getaran selaras....

a. pada titik terjauh percepatannya maksimum dan

kecepatan minimum

b. pada titik setimbang kecepatan dan percepatannya

maksimum

c. pada titik terjauh kecepatan dan percepatannya

maksimum

d. pada titik setimbang kecepatannya maksimum dan

percepatannya minimum

e. pada titik setimbang percepatan dan percepatannya

minimum

16. Diantara pernyataan tentang percepatan gerak harmonik

berikut ini, yang benar adalah …

a. mengalami nilai maksimum pada saat lajunya

maksimum

b. sebanding dengan pangkat dua periode getaran

c. berbanding terbalik dengan frekuensi

d. sebanding dengan simpangannya

e. sebanding dengan kuadrat amplitude

17. Kecepatan benda yang bergerak selaras sederhanaadalah

…

a. terbesar pada simpangan terbesar

b. tetap besarnya

c. terbesar pada simpangan terkecil

d. tidak bergantung pada frekuensi getaran

e. tidak bergantung pada simpangan

18. Berikut ini adalah pernyataan-pernyataan yang berkaitan

dengan energi gerak harmonik.

(1) Energi gerak harmonik terdiri dari energi potensial

dan energi kinetik

(2) Energi potensial maksimum saat fasenya 0,25

(3) Energi mekaniknya berbanding langsung terhadap

kecepatannya

(4) Energi potensialnya selalu sama dengan energi

mekaniknya

Pernyataan yang benar adalah …

a. (1) dan (2)

b. (1), (2) dan (3)

c. (1) dan (4)

d. (2), (3) dan (4)

e. (3) dan (4)

19. Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitude 13

cm dan periodenya 0,1 π sekon. Kecepatan partikel pada

saat simpangannya 5 cm adalah …

a. 2,4 m s–1

b. 2,4 π m s–1

c. 2,4 π2 m s–1

d. 24 m s–1

e. 240 m s–1

20. Sebuah benda melakukan gerak harmonik arah vertical

dengan frekuensi 5 Hz. Tepat saat menyimpang 4 cm di

atas titik seimbang, benda tersebut mendapat percepatan

yang nilai dan arahnya …

a. 0,4π m s–2 arah ke atas

b. 0,4π m s–2 arah ke bawah

c. 4π m s–2 arah ke atas

d. 4π2 m s–2 arah ke bawah

e. 4π2 m s–2 arah ke atas

21. Persamaan gerak Harmonik sebuah benda Y = 0,10 sin

20 π . t. Besarnya frekuensi benda tersebut adalah....

a. 0,1 Hz

b. 1,0 Hz

c. l0 Hz

d. 20 Hz

e. 20,1 Hz

22. Benda yang massanya 400 gram melakukan gerakan

harmonik dengan persamaan simpangan y = 0,05 sin 100t

Jika y dan t memiliki besaran m dan s, maka energi

getaran dari gerak harmonik tersebut adalah …

a. 50 joule

b. 40 joule

c. 20 joule

d. 10 joule

e. 5 joule

23. Grafik di samping menyatakan hubunganT2 terhadap m

dari percobaan getaran pegas A. T = periode getaran, m =

massa beban. Jika dua pegas A paralel, maka konstanta

pegas gabungan adalah ….

a. 4 N m–1

b. 4π2 N m–1

c. 8 N m–1

d. 8π2 N m–1

e. 20 N m–1

24 Sebuah pegas mula-mula panjangnya 20 cm, kemudian

ditarik. Ketika panjang pegas 24 cm, pegas memiliki

energi potansial 40 J. Energi potensial pegas ketika

ditarik hingga panjangnya 22 cm adalah....

a. 5 J

b. 10 J

c. 30 J

d. 38 J

e. 48 J

25 Dari hasil percobaan yang dilakukan di laboratorium

pada sebuah pegas yang diberi beban diperoleh hubungan

antara beban yang digantungkan pada pegas terhadap

pertambahan panjang pegas tersebut seperti gambar

grafik di bawah ini, maka energi potensial pegas saat

pegas ditarik dengan gaya 50 N adalah….

a. 1,25 J

b. 4,0 J

c. 4,25 J

d. 4,4 J

e. 5,0 J

m (kg) 1

1

2

3

2 3

T2 (s

2)

26 Sebuah bola bermassa m = 0,2 kg dijatuhkan dari

ketinggian h = 2,6 m dan menekan pegas sejauh x,

lihat gambar. Tetapan gaya pegas k = 500 N/m, g = 10

m/s2 dan massa pegas dapat diabaikan terhadap massa

bola. Tentukan panjang x:

27 Sebuah pegas yang konstantanya k diberi beban yang

massanya m. Beban digetarkan dengan amplitudo A.

Energi potensial beban itu pada saat kecepatannya 0,8

kali kecepatan maksimum adalah .....

A. 0,16 kA²

B. 0,18 kA²

C. 0,32 kA²

D. 0,36 kA²

E. 0,50 kA²

28 Simpangan getaran harmonis dari sebuah pegas dengan

amplitudo √2 cm saat memiliki energi kinetik dua kali

energi potensial adalah … cm.

A. 63

1

B. 1

C. 62

1

D. √2

E. √6

29 Simpangan getaran harmonis dari sebuah pegas dengan

amplitudo A saat memiliki energi potensial 1/3 kali

energi kinetiknya adalah ….

A. 1/4 A

B. 1/3 A

C. 1/2 A

D. 2/3 A

E. 3/4 A

30 Sebuah pegas yang konstantanya k diberi beban yang

massanya m. Beban selanjutnya disimpangkan sejauh 5

cm sehingga bergetar dengan periode 0,2 s. Kecepatan

benda saat energi potensialnya 1/3 kali energi kinetiknya

adalah....

a. 2,0 m/s

b. 0,25 m/s

c. 2,5π m/s

d. 5,0π m/s

e. 0,25π m/s

0,2 kg

h

x

k=500 N/m