Energi pegas 2 joule dengan gaya 50 N, hitunglah pertambahan panjangnya!

Untuk memecahkan soal seperti ini, kita gunakan persamaan energi potensial sehingga bisa mendapatkan pertambahan panjangnya.

Konsep soal

Karena diketahui dua data, energi dan pegas, kita gunakan keduanya untuk mendapatkan pertambahan pegas.

Mari perhatikan!

Gaya (F) = k.Δx

Energi (E) = ½.k.Δx²

Keterangan :

k = konstanta pegas
Δx = pertambahan panjang pegas

Sekarang gabungkan kedua rumus di atas.

Energi (E) = ½.k.Δx²

Δx² = Δx.Δx

E = ½.k.Δx.Δx

Perhatikan lagi.

E = ½.k.Δx.Δx

k.Δx = F (warna merah)

E = ½.F.Δx ... (1)

Nah...

Inilah hubungan dari energi potensial dan gaya pegas. Sehingga kita bisa mencari pertambahan panjang tanpa perlu menggunakan nilai ketetapan pegas.

Soal

Saatnya untuk menjawab soal.

Soal :

1. Hitunglah pertambahan panjang sebuah pegas yang energi potensialnya 2 joule dan gayanya 50 N!

Pada soal diketahui :

Energi pegas = 2 joule
Gaya = 50 N

Langsung masukkan datanya ke dalam rumus (1) yang sudah diperoleh di atas.

E = ½.F.Δx

E = 2 joule
F = 50 N

2 = ½×50×Δx

½×50 = 25

2 = 25 × Δx

Untuk mendapatkan Δx, 2 harus dibagi dengan 25.

Δx = 2 ÷ 25

Δx = 0,08 meter.

Kalau sudah melibatkan satuan "joule" dan "Newton (N)", maka satuan panjang pasti dalam meter ya.

Jangan sampai salah.

Dari perhitungan di atas kita mendapatkan kalau pertambahan panjang (Δx) adalah 0,08 meter.

Ini masih bisa diubah menjadi centimeter, jika dalam pilihan tidak ada opsi jawaban dalam meter.

0,08 meter = 8 cm.

Sehingga :
Pertambahan panjang pegas dengan energi 2 joule dengan gaya 50 N adalah 0,08 meter atau 80 cm.

Soal :

2. Berapakah gaya yang diperlukan untuk membuat pegas bertambah panjang 2 cm dengan usaha sebesar 6 joule?

Soalnya agak berbeda dengan yang pertama, tetapi masih menggunakan rumus yang sama.

Diketahui pada soal :

E = 6 joule
Pertambahan panjang (Δx) = 2 cm = 0,02 meter

Ingat ya!!
Kalau sudah menghitung dengan satuan joule, maka satuan panjangnya harus diubah ke dalam meter. Jangan gunakan centimeter.

Kita hitung gaya yang diperlukan.

E = ½.F.Δx

6 = ½×F×0,02

½×0,02 = 0,01

6 = 0,01×F

Untuk mendapatkan F, bagi 6 dengan 0,01

F = 6 ÷ 0,01

Ketika membagi dengan desimal, kita ubah desimal menjadi pecahan

F = 6 ÷ ¹∕₁₀₀

Saat dibagi pecahan, tanda bagi berubah menjadi perkalian.
Terus, pecahannya dibalik angkanya

F = 6×¹⁰⁰∕₁

F = 600 N

Jadi...

Gaya yang diperlukan agar pegas bertambah panjang 2 cm dengan energi 6 joule adalah 600 N.

Kesimpulan

Perhatikan hal-hal mendasar dalam perhitungan di atas.

Kalau sudah menggunakan satuan joule dan newton, maka panjangnya pasti dalam meter. Jika satuan panjang masih cm, ubah ke meter dulu.
Selanjutnya pembagian desimal, ini masih menjadi kendala bagi banyak murid. Langkah mudahnya adalah mengubah desimal menjadi pecahan. Tanda bagi menjadi kali dan pecahannya ditukar angkanya atau dibalik.

Baca di sini : #1 Cara Menyelesaikan Pembagian Desimal dengan Desimal

Seperti itulah caranya dan semoga mengerti ya..

Selamat belajar semuanya.

Baca juga ya :