15 Contoh Soal Hukum Hooke Kelas 11 & Jawaban PDF

Contoh Soal Hukum Hooke – Saat belajar tentang fisika tentunya kalian mempelajari lebih dari satu hukumnya. Dimana salah satu hukum fisika yang nantinya dipelajari oleh siswa IPA kelas 11 adalah hukum Hooke.

Dalam perkembangan peradaban umat manusia dari masa ke masa selalu ditemukan fenomena yang mampu membawa perubahan, termasuk pada ilmu pengetahuan. Salah satu contoh dari perkembangan tersebut adalah penggunaan logam (terutama besi) sebagai alat penunjang hidup.

Besi atau baja sendiri telah diolah sedemikian rupa sehingga mempunyai fungsi yang sangat beragam, seperti contohnya pegas atau pir. Jika didalami lebih lanjut, maka kalian nantinya akan menemukan contoh soal fenomena tentang pegas sesuai hukum Hooke.

Agar para siswa dari rumpun keilmuan IPA kelas 11 dapat belajar fisika lebih mudah maka Orangbaik.org hendak membahas mengenai hukum Hooke tersebut. Di pembahasan kali ini, nantinya dibahas seputar dasar hukum Hooke hingga contoh soal dan jawabannya.

Rangkuman Materi Hukum Hooke

Mengerjakan soal-soal Hukum Hooke kelas 11 tentunya akan menjadi lebih mudah apabila kalian sudah memahami bagaimana dasar-dasar materinya. Oleh sebab itu, kami ingin memberi informasi mengenai rangkuman materi Hukum Hooke lebih dulu.

Lalu bagaimana sebenarnya bunyi dari Hukum Hooke itu? “Apabila gaya tarik diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastisitas bahannya maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus atau sebanding dengan gaya tarik nya”.

Dari bunyi tersebut bisa diketahui bahwa Hukum Hooke berhubungan dengan beberapa istilah seperti :

1. Gaya Pegas.
2. Elastisitas Bahan.
3. Konstanta Pegas.
4. Pertambahan Panjang.

Nah, istilah-istilah di atas pastinya akan berguna ketika ingin mengetahui apa sebenarnya yang harus kalian cari saat mengerjakan soal Hukum Hooke. Selain itu, berdasarkan hasil eksperimen atau penelitian Hukum Hooke, benda dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua) jenis, yakni:

Hukum Hooke Benda Plastis

Menurut Hooke, benda plastis adalah kelompok barang yang ketika dikenai gaya, maka akan mengalami perubahan bentuk dan tidak dapat kembali ke bentuk awalnya. Contoh sederhana dari barang-barang dengan sifat plastis adalah kaca, karena ketika kaca pecah maka tidak akan bisa dikembalikan ke wujud awal.

Hukum Hooke Benda Elastis

Jenis benda kedua menurut Hukum Hooke yakni benda elastis, yakni kelompok barang yang saat dikenai gaya maka akan mengalami perubahan bentuk. Namun apabila gaya dihilangkan dari barang tersebut, maka terjadi proses kembali ke bentuk awalnya. Contoh barang-barang bersifat elastis adalah karet gelang, ketapel, pegas.

Meskipun terbagi menjadi dua golongan benda di atas, sebenarnya Hukum Hooke lebih fokus terhadap benda elastis atau barang-barang yang mempunyai sifat elastisitas.

Rumus Soal Hukum Hooke

Seperti kebanyakan materi dalam ilmu fisika kelas 11, Hukum Hooke juga mempunyai rumus pengerjaan soal. Dimana rumus soal Hukum Hooke seputar pegas dan elastisitas adalah sebagai berikut.

Rumus Pertambahan Panjang Pegas Hooke

F = (±) k∗Δx

Dimana:
F : gaya yang dikenai terhadap pegas (N)
k : konstanta tetapan gaya pegas (N/m)
Δx : penambahan panjang pegas (m)

Besarnya konstanta untuk pegas seri & paralel berbeda, yakni dengan ketentuan:

1/k seri = 1/k₁+1/k₂+1/k₃…..+1/k_n

k paralel = k₁+k₂+k₃…+k_n

Tanda plus & minus menggambarkan efek gayanya
plus (+) : pegas bertambah panjangnya karena dikenai gaya
minus (-) : pegas berkurang panjangnya karena terlepas dari gaya

Contoh Soal Hukum Hooke

Setelah mengetahui dasar materi beserta rumus pengerjaan soalnya, selanjutnya kalian bisa menyimak contoh soal Hukum Hooke. Dimana variasi contoh soal Hukum Hooke di antaranya adalah benda elastis dan susunan pegas seri ataupun paralel. Pada kesempatan ini contoh soal Hukum Hooke kami berikan dalam bentuk soal pilihan ganda.

Contoh Soal 1

Jawaban: C. 7Mg/12k
Pembahasan:

Pertama hitung dulu total konstanta pegasnya, dengan urutan paralel lalu seri, sehingga
k_paralel = k + 3k = 4k
1/k_seri = (1/4)k + (1/3)k = (3+4)/(12)k = (7/12)k
k_seri = 12/7k
Kemudian karena gaya yang diberikan berasal dari beban serta gravitasi maka pertambahannya
F = (±) k∗Δx
Δx = F/k
Δx = (M*g)/(12/7k) =7Mg/12k

Contoh Soal 2

Jawaban: A. (p+q)r/(p+q+r)
Pembahasan:

Seperti pada contoh soal nomor 1, hitung dengan urutan paralel lalu seri, sehingga
k_paralel = p + q = p+q
1/k_seri = 1/(p+q) + 1/r = (p+q)+r/(p+q)r
k_seri = (p+q)r/(p+q+r)

Contoh Soal 3

Hana mempunyai sebuah pegas yang jika diberi gaya sebesar 40 N maka bertambah panjang 10 cm. Berapa pertambahan panjangnya apabila diberi gaya 32 N?
A. 5 cm
B. 6 cm
C. 7 cm
D. 8 cm
E. 9 cm

Jawaban: D. 8 cm
Pembahasan:

Untuk contoh soal seperti ini cukup gunakan perbandingan,
F₁ = 40 N
Δx₁ = 10 cm
F₂ = 32 N
Dimana
F₁/F₂ = Δx₁/Δx₂
Δx₂ = F₂*Δx₁/F₁ = 32*10/40 = 8 cm

Contoh Soal 4

Jawaban: B. 75 N/m
Pembahasan:

Hitung lebih dulu besarnya gaya, yakni
F = m.g = 0,3 kg * 10 m/s² = 3 N
Dimana pertambahan panjang adalah 4 cm atau 0,04 m, sehingga
k = F/Δx = 3/0,04 = 300/4 = 75 N/m

Contoh Soal 5

Jawaban: B. 225 N/m
Pembahasan:

Hitung lebih dulu konstanta pegas paralel,
k_paralel = 3*300 = 900 N/m
1/k_seri = (1/900) + (1/300) = (1+3)/(900) = (4/900)
k_seri = 900/4 = 225 N/m

Contoh Soal 6

Jawaban: A. 500 N/m
Pembahasan:

Langsung saja gunakan rumus perhitungan Hukum Hooke,
k = F/Δx = 50/0,1 = 500 N/m

Contoh Soal 7

Karena pertambahan panjangnya mempunyai desimal sama, maka langsung saja gunakan rumus untuk menghitung masing-masing k Hooke,
A = 7/3,5 = 2
B = 8/2,5 = 3,2
C = 9/4,5 = 2
D = 10/3,3 = 3
E = 6/2 = 3

Contoh Soal 8

Jawaban : D. 15 N
Pembahasan :

Sama seperti contoh soal Hukum Hooke nomor 3 di atas, hitung langsung saja dengan perbandingan
F₁ = 10 N
Δx₁ = 22-20 = 2 cm
Δx₂ = 23-20 = 3 cm
Dimana
F₁/F₂ = Δx₁/Δx₂
F₂ = F₁*Δx₂/Δx₁ = 10*3/2 = 15 N

Contoh Soal 9

Karena ketiganya adalah pegas identik, artinya pertambahan panjangnya juga setara. Sehingga masing-masing akan mendapatkan pertambahan panjang sebesar 6/3 = 2 cm.

Contoh Soal 10

Untuk data grafik seperti di atas, hasilnya bisa dicari menggunakan salah satu titik ataupun semuanya, sehingga
k = F/Δx = 50/0,05 = 1000 N/m
k = F/Δx = 20/0,02 = 1000 N/m

Download Contoh Soal Hukum Hooke Kelas XI PDF

Selain lewat beberapa contoh soal di atas, kalian juga bisa belajar tentang Hukum Hooke fisika kelas 11 lewat berbagai contoh soal latihan lainnya. Berikut adalah salah satu contoh file PDF berisi soal-soal latihan Hukum Hooke.

Kesimpulan

Jika ditarik kesimpulan dari penjelasan Orangbaik.org mengenai contoh soal hukum Hooke di atas maka bisa diketahui bahwa perhitungan pegas mempunyai rumus serta cara penyelesaian yang cenderung sederhana. Sehingga seharusnya soal Hukum Hooke bisa kalian manfaatkan untuk mendapat nilai tinggi di ujian.