39. Dua buah pegas 100 N/m diberi gaya sebesar 30 N. Hitunglah pertambahan panjang pegas tersebut jika disusun secara seri!

Jawab:

                 =

                 =

           4

            

           Δx= F/k

               =

40. Sebuah pegas menggantung dalam keadaan normal panjangnya 25 cm. Bila pada ujung pegas digantungkan sebuah benda bermassa 80 gram. Ternyata pegas menjadi 30 cm. Kemudian benda tersebut disimpangkan sejauh 5 cm. Berapakah energi potensial pegas?

Diketahui:

                  m= 80 gr = 0,08 kg

                  L= 30 cm

Ditanyakan:

Jawab: ΔL= L -

                 = 30 – 25 = 5 cm = 0,05 m

            F= k.Δx

       m.g = k.Δx

 0,08 . 10 = k . 0,05

            k =  = 16 N/m

x= 5 cm = 0,05 m

Ep= ½ . k .

     = ½ . 16 .

     = 2 .

41. Hitunglah beban maksimum yang boleh digantung pada seutas kawat baja dengan luas penampang 4 . Regangan yang tidak boleh melebihi 0,001. Modulus Elastis baja adalah 2.)

Diketahui: A= 4 = 4 .

                  Regangan=

Ditanyakan: F=

Jawab: E=

            E=

            F= EA

              = 4 .

              = 800 N

42. Bila satu karung beras bermassa 10 kg ditimbang dengan neraca pegas, maka pegas pada neraca akan menyimpang sejauh 20 cm. Berapakah konstanta gaya pegas tersebut?

Diketahui: m= 10 kg

                 x= 20 cm= 0,2 m

                 g= 9,8 m/

Ditanyakan: k=?

Jawab: F= k.x

          m.g= k.x

           k=

Referensi: Halliday Resnick Jilid 1 Edisi Ketiga (untuk  nomor 43-48)

KALOR

43. Suatu batang logam mempunyai angka muai panjang  pada suhu 30°C panjangnya 1 meter. Jika batang tersebut dipanaskan sehingga panjangnya 1,002 meter maka suhu batang logam tersebut adalah...

Jawab: Δt=

            ΔT=  -

              =   + ΔT

                 = 30 + 200

                 = 230°C

44. Di dalam ruang tertutup terdapat 10  gas dengan tekanan 3 atm pada suhu 27°C. Jika volumenya dimampatkan menjadi ½ volume semula dan suhunya dinaikkan menjadi 127°C maka tekanan pada saat itu adalah...

Jawab:

         

P2= 80/10

    = 8 atm

45. Dalam sebuah tabung berisi gas yang volumenya 12 , tekanannya 2.,dan suhunya 27°C ditutup dengan pengisap yang dapat bergerak bebas. Jika gas dipanaskan pada tekanan tetap sampai suhunya 227°C maka volumenya menjadi...                                                                                                 Jawab:

          

            =

           

46. Sebatang baja pada suhu 20°C panjangnya 100 cm jika panjang baja sekarang menjadi 100,1 cm dan koefisien muai panjangnya  , hitunglah suhu akhirnya!

Jawab: Δt=

                =

           ΔT=  -

            =   + ΔT

                = 20 + 1

                = 21°C

47. Sebuah logam dengan luas penampang 10  dan panjangnya 5 m, salah satu ujungnya dipanasi hingga suhunya mencapai 200°C. Jika satu ujung yang lain menjadi 150°C dan koefisien konduksi termal logam tersebut 50 joule/ms°C, tentukanlah besaran energi yang merambat per satuan waktu pada logam tersebut!

Jawab:

                = 50.

               = 50 . 0,1

               = 5 J/s

48. 2 liter air dipanaskan dari suhu 20°C hingga mendidih. Tentukan kalor yang diperlukan!

Jawab: m= ρ.V

               = 1000 kg/. 0,002

               = 2 kg

           Q= m.C.ΔT

              = 2. 4200.80

              = 672000 J = 672 kJ

Referensi: Fisika Dasar 1 Buku Panduan Mahasiswa (untuk nomor 49 -51 )