Dibawah ini yang merupakan persamaan hukum hooke adalah... *

Lihat Foto

Gunt Hamburg

Alat untuk mengukur perlakuan elastis suatu komponen dimana alat diberi beban untuk memberikan nilai deformasi/perubahan panjang pegas.

KOMPAS.com - Hukum Hooke, seperti dari nama hukumnya, penemunya ialah Robert Hooke yang merupakan penemu pertama dalam mengemukakan hubungan antara gaya yang diberikan oleh suatu pegas, sehingga menghasilkan perubahan panjang pada daerah elastisitas.

Dilansir dari Fisika Universitas (2002), hukum Hooke adalah perbandingan tegangan dan regangan pada deformasi elastis, dan memiliki rentang keabsahan yang terbatas.

Suatu pegas jika ditarik oleh tangan, maka tangan akan merasakan adanya tarikan dari pegas. Jika pegas ditekan oleh tangan, maka tangan akan merasakan dorongan dari pegas.

Gaya tersebut dinamakan gaya pemulih, karena cenderung akan memulihkan atau mengembalikan pegas ke keadaan awalnya.

Baca juga: Tegangan, Regangan, dan Modulus Geser

Besar gaya pemulih yang dilakukan oleh pegas dinyatakan dengan hukum Hooke. Gaya pemulih ini sebanding dengan pertambahan pegas.

Secara matematis hukum Hooke dapat ditulis sebagai berikut:

F = -kΔx

Keterangan:F = gaya (N),k = konstanta pegas (N/m),

Δx = jarak pergerakan pegas dari posisi normal (m).

Baca juga: Apa Bedanya Tegangan dan Regangan?

Dalam ilmu fisika, terdapat beberapa jenis humum yang perlu di pelajari, salah satunya dengan Hukum Hooke. Apa itu hukum hooke? Hukum hooke adalah hukum yang mempelajari tentang elastisitas pada sebuah benda. Informasi lebih lanjut simak penjelasan dibawah ini, karena kali ini kita akan membahas tentang Hukum Hooke secara lengkap, mulai dari pengertian hukum hooke, bunyi hukum hooke, rumus hukum hooke dan contoh soal hukum hooke lengkap dengan pembahasannya.

Pengertian Hukum Hooke

Pada dasarnya hukum hooke dan elastisitas merupakan hal yang saling berkaitan. Kebanyakan dari kita mengartikan kata elastisitas dengan benda yang terbuat dari karet. Hal ini dikarenakan karet membang berbentuk elastis, mekipun demikian ada beberapa karet yang tidak selalu elastis.

Salah satu contoh benda yang bisa dijadikan contoh pada hukum hooke adalah karet gelang dan permen karet. Pada karet gelang, ketika karet gelang ditarik maka panjang karet akan terus bertambah dan ketika dilepaskan, karet gelang akan kembali ke keadaan semula. Sedangkan pada permen karet, pada saat permen karet di tarik maka permen karet akan semakin panjang namuan pada saat permen karet dilepaskan, panjang permen karet tidak kembali seperti semula. Kedua contoh tersebut menandakan bahwa karet gelang bersifat elastis dan permen karet bersifat plastis.

Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa Elastisitas adalah kemampuan benda untuk kembali ke bentuk semua setelah gaya yang diberikan hilang.

Sedangkan, Hukum Hooke adalah suatu gagasan yang dikenalkan oleh Robert Hooke yang menyelidiki hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas atau benda elastis lainnya agar benda tersebut dapat kembali seperti semula.

Baca Juga : Hukum Coulomb

Bunyi Hukum Hooke

Dari penjelasan diatas kita dapat menyimpulkan bahwa semakin besar gaya yang diberikan pada sebuah benda maka akan membuat pegas menjadi semakin panjang. Berikut bunyi hukum hooke.

Bunyi Hukum Hooke = “jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah benda pegas tidak melebihi batas elastisnya, maka pertambahan panjang benda yang terjadi menjadi sebanding dengan gaya tarik yang diberikan”.

Namun perlu diketahui juga, bahwa benda yang diberikan pada sebuah benda juga dapat melampaui batas sehingga membuat benda tersebut tidak dapat dikembalikan ke bentuk semula.

Rumus Hukum Hooke

Hukum Hooke dapat dirumuskan dengan persamaan berikut ini:

F = – k . Δx

Keterangan:
K: Konstanta pegas (N/m)
Δx: pertambahan panjang pada pegas (m)
F: gaya (N)

Baca Juga : Hukum Pascal

Dalam perhitungannya, gaya elastisitas memiliki beberapa rangkaian yaitu rangkaian pegas seri, rangkaian pegas paralel, dan juga energi potensial pegas. Untuk menghitungnya perlu digunakan beberapa rumus yang berbeda. Berikut ini beberapa rumusnya:

1. Rangkaian Pegas Seri
Jika terdapat dua buah pegas atau lebih yang tersusun dalam rangkaian seri, maka dapat dihitung menggunakan rumus dibawah ini:

1/kp = 1/k1 + 1/k2 + …

2. Rangkaian Pegas Paralel
Jika terdapat dua pegas tersusun dalam rangkaian paralel, maka untuk mencari nilai kontanta dapat menggunakan rumus persamaan dibawah ini:

kp = k1 + k2 + …

3. Energi Potensial Pegas
Sifat elastis pada pegas membuat energi potensial bergantung pada besar gaya yang diberikan utnuk meregangkan sebuah benda. Rumus yang digunakan sebagai berikut:

Ep = ½ k Δx2

Keterangan :
K = konstanta pegas (N/m)
Ep = energi potensial pegas (J)
Δx = pertambahan panjang pegas (m)

Baca Juga : Hukum Archimedes

Besaran Hukum Hooke

Pada hukum hooke ada beberapa jenis besaran yang perlu dipelajari, berikut ini beberapa penjelasan dan rumus perhitungan pada besaran hukum hooke:

1. Modus Elastisitas
Perbedaan antara regangan dan tegangan yang dialami sebuah benda yang disebut dengan modus elastisitas. Rumus yang digunakan yaitu:

E = σ/e

Keterangan:
σ = tegangan (N/m2 atau Pa)
E = modulus elastisitas (N/m)
e = regangan

2. Regangan
Perbandingan antar panjang awal benda dengan pertambahan panjang disebut dengan Regangan. Hal ini terjadi karena gaya yang diberikan atau dihilangkan pada sebuah benda. Rumus yang digunakan sebagai berikut:

e = ΔL/ Lo

Keterangan:
e = regangan
Lo = panjang mula-mula (m)
ΔL = pertambahan panjang (m)

3. Mampatan
Mampatan adalah kondisi yang mirip dengan regangan, perbedaannya hanya pada arah perpindahan yang terjadi setelah gaya yang diberikan pada sebuah benda. Pada saat mampatan diberikan gaya, maka molekul sebauh benda akan bergeser ke dalam. Kondisi ini membuat benda kembali merapat.

4. Tegangan
Tegangan adalah keadaan dimana sebuah benda mengalami pertambahan panjang akibat gaya yang diberikan pasa salah satu ujungnya. Berikut rumus yang digunakan:

σ = F/A

Keterangan:
F : gaya (N)
σ : tegangan (N/m2 atau Pa)
A :luas penampang (m2)

Baca Juga : Listrik Dinamis

Contoh Soal Hukum Hooke

Terdapat sebuah pegas dengan panjang 25cm dan balok bermassa 20gram. Pada saat balok digantungan pada pegas, maka panjangnya bertambah 5cm. Hitunglah besar modulus elastis benda jika diketahui penampang pegas memiliki luas 10cm2?

Jawab

E : σ/e E : (F /A ) / (ΔL/Lo) E : ( 0.2 N/ 0.01 m2) / (5 cm /25 cm ) E : (20 N /m2 )/ (0.2)

E : 100 N/m2

Belajar tentang ilmu fisika, pasti kamu akan menemukan sebuah beberapa macam hukum yang berlaku.

Seperti halnya saat kamu akan mempelajari tentang elastisitas sebuah benda pasti akan mengetahui juga hukum hooke.

Salah satu hukum dalam fisika ini juga sering dikeluarkan atau sering muncul dalam soal-soal seperti ulangan harian, ulangan semester, sampai dengan ujian nasional.

Maka dari itu, jika kamu ingin belajar lebih mudah bisa mencoba mempelajarinya melalui informasi berikut ini.

Pengertian Hukum Hooke

Sebagian besar orang yang menimba ilmu dalam bidang sains tentunya sudah tidak asing lagi mendengar jenis hukum hooke. Jadi, hukum hooke dan elastisitas adalah dua hal yang saling berkaitan.

Banyak orang yang mengartikan untuk mengartikan kata elastisitas maka diibaratkan dengan benda-benda yang terbuat dari karet. Pasalnya, karet memang berbentuk elastis, meskipun terdapat karet yang tidak selalu elastis.

Untuk menguji elastisitas kita ambil contoh dua buah benda yaitu karet gelang dan permen karet. Karet gelang saat ditarik maka panjangnya akan terus bertambah, namun ketika dilepaskan maka karet gelang tersebut akan kembali seperti semula.

Berbeda dengan permen karet yang apabila ditarik maka juga akan lebih panjang, namun ketika dilepaskan maka panjangnya tidak akan kembali speerti semula. Nah, hal tersebut menandakan bahwa karet gelang bersifat elastis, dan permen karet bersifat plastis.

Jadi…

Elastisitas bisa diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang diberikan hilang.

Sedangkan,

hukum Hooke merupakan sebuah gagasan yang diperkenalkan oleh Robert Hooke. Dia menyelidiki hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas atau benda elastis lainnya agar benda tersebut bisa kembali seperti semula.

Bunyi Hukum Hooke

Setelah mendapatkan sedikit gambaran tentang apakah yang dimaksud dengan hukum Hooke dan juga sesuatu yang berkaitan dengan elastisitas pada suatu benda.

Sekarang, kamu juga harus mengetahui bunyi dari hukum Hooke. Jadi, menurut hukum Hooke mengatakan bahwa semakin besar gaya yang diberikan kepada suatu benda, maka pegas juga akan semakin panjang.

Dan inilah bunyi hukum Hooke

“Jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus atau sebanding dengan gaya tariknya”.

Nah, setelah mambaca hukum Hooke apakah kamu sudah paham? Jadi, maksud dari hukum Hooke yaitu ketika gaya yang kamu berikan bisa melampaui batas elastisitas, maka benda tersebut tidak bisa lagi kembali ke bentuk semula.

Dan jika gaya tersebut diberikan jumlah yang terus bertambah, maka benda tersebut akan atau justru bisa rusak. Sehingga hukum Hooke hanya berlaku hingga batas elastisitas saja.

Aplikasi Hukum Hooke

Dalam kehidupan sehari-hari, kita pasti sering menjumpai benda yang ada kaitannya dengan hukum Hooke.

Pengaplikasian hukum Hooke akan sangat erat kaitannya dengan benda yang memiliki prinsip kerja dengan menggunakan pegas dan bersifat elastis.

Terdapat beberapa macam contoh aplikasi yang berkaitan dengan hukum Hooke, diantaranya yaitu seperti:

Microskop yang mempunyai fungsi untuk melihat berbagai macam benda yang bersifat kecil atau jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tidak bisa dipandang hanya dengan menggunakan mata telanjang.
Jam yang menggunakan peer sebagai pengatur waktu.
Ayunan yang bersifat pegas.
Sebuah jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan arah atau garis posisi sebuah kapal yang berada di tengah laut.
Sebuah alat pengukur percepatan gravitasi bumi.
Sambungan tongkat persneling kendaraan seperti mobil maupun sepeda motor.
Alat seperti teleskop yang berfungsi untuk dapat melihat benda yang berjarak jauh agar terlihat lebih dekat.

Jadi, pada dasarnya gagasan dari sebuah hukum Hooke memberikan sebuah dampak yang positif terhadap kita.

Rumus Hukum Hooke

Keberadaan hukum Hooke tentunya memiliki sebuah rumus yang dijadikan pegangan ketika kalian menemukan soal yang berkaitan dengan elastisitas.

Nah, maka dari itu kalian harus paham seperti apakah rumus hukum Hooke yang bisa digunakan. Jadi untuk rumus yang biasa digunakan dalam menyelesaikan soal hukum Hooke dan elastisitas yaitu

F = – k . Δx.

Dimana untuk F merupakan gaya (N), K untuk Konstanta pegas (N/m), dan Δx merupakan pertambahan panjang pegas (m).

Kemudian terdapat beberapa rumus lainnya untuk menghitung seperti rangakaian pegas seri, rangkaian pegas paralel, dan juga energi potensial pegas. Beberapa rumus yang telah disebutkan yaitu seperti:

1. Rangkaian Pegas Seri

Apabila terdapat 2 buah pegas atau lebih yang tersusun secara seri maka nilai konstanta pegas bisa dihitung dengan menggunakan rumus persamaan yaitu:

1 /kp = 1/k1 + 1/k2 + …

2. Rangkaian Pegas Paralel

Apabila terdapat 2 buah pegas atau lebih yang tersusun secara paralel maka nilai konstanta pegas tersebut bisa dihitung dengan persamaan

kp = k1 + k2 + …

3. Energi Potensial Pegas

Energi potensial adalah sebuah energi yang tersimpan dalam pegas. Karena sifatnya yang elastis pegas, maka besar energi potensial tergantung pada besar gaya luar yang diberikan untuk mereganggakan dan menekan benda pegas tersebut.

Kamu bisa menggunakan rumus energi potensial dengan cara

Ep = ½ k Δx2

Untuk penjelasannya Ep sebagai energi potensial pegas (J), K untuk konstanta pegas (N/m), dan Δx untuk pertambahan panjang pegas (m).

Besaran Hukum Hooke

Hukum Hooke juga memiliki sebuah besaran yang bisa kamu pelajari, diantaranya yaitu seperti:

1. Tegangan

Tegangan adalah sebuah keadaan dari benda yang mengalami pertambahan panjang ketika sebuah benda diberikan suatu gaya pada salah satu ujungnya sedangkan pada bagian ujung lainnya ditahan.

Tegangan memiliki rumus yaitu

σ = F/A

Disimbolkan F untuk gaya (N), A untuk luas penampang (m2), dan σ untuk tegangan (N/m2 atau Pa).

2. Regangan

Regangan adalah sebuah perbandingan antara pertambahan panjang kawat dalam x meter dengan panjang awal kawat dalam x meter.

Adanya suatu regangan karena terdapat gaya yang diberikan pada benda ataupun kawat yang dihilangkan, sehingga kawat tersebut kembali ke bentuk semula.

Terdapat rumus regangan yaitu:

e = ΔL/ Lo

Dimana e untuk regangan, ΔL untuk pertambahan panjang (m), dan Lo untuk panjang mula-mula (m).

3. Modus Elastisitas

Modus elastisitas merupakan perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami bahan.

Dirumuskan dengan,

E = σ/e

Dimana E merupakan modulus elastisitas (N/m), σ untuk tegangan (N/m2 atau Pa), dan e untuk regangan.

4. Mampatan

Mampatan adalah keadaan yang hampir sama dengan regangan. Bedanya terletak pada arah perpindahan molekul benda setelah diberi suatu gaya tertentu.

Mampatan ketika diberi gaya, maka molekul benda akan terdorong ke dalam.

5. Hukum Hooke

Seperti yang telah dijelaskan di atas bahwa hukum Hooke menyatakan bahwa Jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus atau sebanding dengan gaya tariknya”.

Sehingga dirumuskan dengan,

F = – k . Δx

Untuk F merupakan gaya (N), K untuk Konstanta pegas (N/m), dan Δx merupakan pertambahan panjang pegas (m).

Contoh Soal Hukum Hooke

Bagi kalian yang ingin melatih diri untuk mencoba mengerjakan beberapa soal tentang hukum Hooke atau elastisitas, maka bisa melakukan percobaan dengan mengerjakan soal berikut ini:

Suatu pegas memiliki suatu pertambahan panjang 0,25 meter sesudah diberikan gaya. Bila pada pegas bertuliskan 400 N/m. Berapakah gaya yang dikerjakan ada pegas tersebut?
Tiga pegas identik (k = 200 N/m) dan dua beban (massa masing-masing m = 0,5kg). Berapakah pertambahan panjang total pegas?
Sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas 40 N/m ditekan sehingga pegas yang awalnya panjangnya 5 cm menjadi 2 cm. Berapa besar gaya pegas?
Berapakah gaya yang dikerahkan agar sebuah pegas dengan konstanta pegas 40 N/m yang memiliki panjang awal 5 cm menjadi 7 cm?
Pegas A dan B masing-masing memiliki panjang awal yaitu 60 cm dan 90 cm. Kemudian ditarik dengan gaya yang sama. konstanta pegas A adalah 100 N/m dan konstanta B adalah 200 N/m. Berapakah perbandingan pertambahan panjang pegas A dan pegas B?

Nah, jadi itulah segala informasi dan terdapat contoh soal tentang hukum Hooke yang bisa kamu pelajari dengan baik agar mendapatkan nilai yang maksimal di sekolah.