Page 115 - E-Modul FLIP BOOK

Ketika terjadi penyimpangan x = 2 cm = 0,02 m maka energi potensial pegas adalah

1 1
2
2
U  kx   375 , 0 ( 02 )  , 0 075 J
2 2
Contoh 5.14

Sebuah benda yang bermassa 200 g digantungkan pada ujung pegas yang memiliki
konstanta 800 N/m. Benda terseb kemudian disimpangkan dari titik eseimbangan barus sejauh 4

cm. Dengan menganggap bahwa energi potensial pada tik keseimbangan baru nol, hitunglah

a) Energi kinetik dan energi potensial saat benda akan dilepaskan dari simpangan maksimum.

b) Energi kinetik dan potensial saat simpangan pegas setngah dari simpangan maksimum

c) Energi kinetik dan potensial saat simpangan pegas nol.

Jawab :

Diketahui :

Konstanta pegas k = 800 N/m

Simpangan maksimum pegas xo = 4 cm = 0,04 m.

(a) Saat benda akan dilepaskan dari simpangan maksimum, benda tidak memiliki kecepatan
Energi kinetic benda : Ek1 = 0

1 1
2
2
Energi potensial : U  kx   800 , 0 ( 04 )  , 0 64 J
1 0
2 2
(b) Saat simpangan benda setengah simpangan maksimum: x = xo/2 = 0,02 m.
2
U  1 kx  1  800 , 0 ( 02 )  , 0 16 J
2
2
2 2
Karena tidak ada gaya gesekan maka energi mekanik konstan sehingga U2 + K2 = U1 +
K1, atau

K2 = U1 + K1 – U2 = 0,64 + 0 – 0,16 = 0,48 J
(c) Saat simpangan pegas minimum, yaitu x = 0, maka energi potensial U = 0. Energi
kinetik dihitung dengan hukum kekekalan energi mekanik

U3 + K3 = U1 + K1

0 + K3 = 0,64 + 0

atau

108