Hubungan antara gaya, purbahan panjang, dan konstanta suatu pegas dijelaskan dalam Hukum Hooke. Pegas merupakan salah satu benda elastis, sehingga pegas akan kembali ke keadaan semula apabila ada gaya yang bekerja pada pegas tersebut. Gaya yang bekerja pada pegas akan membuat pegas tersebut merenggang sehingga memiliki pertambahan panjang. Pertambahan panjang pegas bisa jadi berbeda antara satu pegas dengan pegas yang lain. Perbedaan pertambahan panjang suatu pegas terjadi karena adanya karakteristik pegas antara satu pegas dengan pegas lain yang dinyatakan sebagai konstanta pegas (k). Show Hubungan antara gaya, pertambahan panjang, dan konstanta pegas terdapat dalam hukum Hooke. Besar konstan pegas dapat dihitung melalui persamaan yang sesuai dengan hukum Hooke. Bagaimana bunyi hukum Hooke? Bagaimana cara menghitung besar konstanta pegas? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Baca Juga: Periode dan Frekuensi Pegas Gaya Pegas dan Energi Potensial PegasSifat elastisitas pegas menjadi objek penelitian Robert Hooke, melalui percobaan yang dilakukannya, Hooke menemukan adanya hubungan sebanding antara gaya dengan pertambahan panjang pegas yang dikenai gaya. Hubungan tersebut merupakan perbandingan senilai. Semakin besar gaya yang bekerja pada pegas maka pertambahan panjang pegas akan semakin besar/panjang pula. Begitu juga untuk kondisi sebaliknya, semakin kecil gaya yang bekerja pada pegas maka pertambahan panjang pegas akan semakin kecil/pendek.  Bunyi Hukum Hooke: jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya. Secara matematis, bunyi hukum Hooke dinyatakan melalui persamaan di bawah. Pegas yang dikenai gaya memiliki energi potensial elastis yaitu energi yang tersimpan di dalam benda elastis karena adanya gaya tekan dan gaya regang yang bekerja pada benda. Saat pegas ditarik dengan gaya sebesar F1 maka pegas itu bertambah panjang sebesar Δx1, pada saat pegas ditarik dengan gaya sebesar F2 maka pegas akan bertambah panjang sebesar Δx2, dan begitu seterusnya. Hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas yang memenuhi Hukum Hooke diberikan seperti pada grafik di bawah. Besarnya energi potensial pegas (EP) sama dengan usaha total yang diberikan untuk meregangkan pegas. Besar usaha tersebut sama dengan luas segitiga di bawah kurva F terhadap Δx. Baca Juga: Rumus Periode dan Frekuensi pada Ayunan Bandul dan Pegas Konstanta Pegas (k) pada Susunan Seri dan ParalelPegas dapat disusun secara seri, paralel, atau campuran (terdiri dari kombinasi rangkaian pegas seri dan paralel). Konstanta pegas pada rangkaian pegas dengan susunan seri/paralel/campuran menggunakan konstanta pengganti. Satuan konstata pegas dinyatakan dalam N/m. Besar nilai konstanta pengganti bergantung pada nilai konstanta pegas dan bentuk rangkaiannya. Cara mencari konstanta pengganti pegas dengan rangkaian seri berbeda dengan rangkaian paralel, begitu juga untuk rangkaian campuran. Konstanta Pengganti pada Pegas Susunan SeriPegas yang disusun secara seri memiliki rangkaian yang memanjang dengan gaya pada pegas susunan terakhir. Pada saat rangkaian susunan seri ini diberi gaya, semua pegas merasakan gaya yang sama. Konstanta pengganti pegas yang disusun secara seri memenuhi persaman berikut. Konstanta Pengganti pada Pegas Susunan ParalelRangkaian pegas yang disusun secara paralel disusun berjajar dengan sebuah gaya terhubung semua pegas. Pada saat rangkaian paralel pegas ini diberi gaya, pemanjangan pegas sama dan gaya yang diberikan dibagi sebanding konstantanya. Konstanta pengganti pegas untuk rangkaian paralel memenuhi persaman berikut. Baca Juga: Getaran dan Gelombang Contoh Soal Hukum Hooke dan PembahasanBeberapa contoh soal di bawah dapat digunakan sebagai tolak ukur keberhasilan memahami bahasan materi di atas. Salah satu pengukur keberhasilan memahami suatu bahasan adalah dapat menjawab soal dengan tepat. Setiap contoh soal yang diberikan di bawah dilengkapi dengan pembahasan soal. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat berlatih! Contoh 1 – Soal Kesimpulan Hukum HookePercobaan pegas, beban yang massanya berbeda-beda digantung pada ujung pegas. Data hasil percobaan tampak sebagai berikut. Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa ….A. semakin besar beban, semakin kecil pertambahan panjangB. semakin besar gaya, semakin besar pertambahan panjangC. semakin besar gaya, semakin kecil pertambahan panjangD. konstanta pegas berbanding lurus dengan pertambahan panjang E. konstanta pegas berbanding terbalik dengan gaya Berat beban pertama = A Pertambahan panjang pertama = B Berat beban kedua = 2A Karena pegas belum kehilangan sifat elastisnya, artinya pegas masih memenuhi hukum Hooke. Ingat bahwa berdasarkan hukum Hooke, perbandingan antara gaya yang diberikan terhadap pertambahan panjang yang dihasilkan oleh suatu pegas saat masih bersifat elastis, nilainya akan selalu konstan (tetap). Sehingga, untuk kejadian pertama dan kedua berlaku: Gaya di sini tidak lain adalah gaya berat dari bebannya. Kita substitusikan nilai-nilai yang ada, maka didapatkan:
Kita kalikan silang, maka didapatkan pertambahan panjang pada kejadian kedua adalah:
Jadi, jawaban yang benar adalah B. |
Apa yang terjadi jika pegas digantungkan dan dikenai beban?
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
