Hukum Hooke pada Pegas

Hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas dengan pertambahan panjang pegas xpada daerah elastisitas pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke (1635 - 1703), yang kemudian dikenal dengan Hukum Hooke. Pada daerah elastis linier, besarnya gayaF sebanding dengan pertambahan panjang x.

Gaya Pada Pegas Sebanding dengan Pertambahan Panjang Pegas

Secara Matematis dirumuskan:

dengan:

F = gaya yang dikerjakan pada pegas (N)

x = pertambahan panjang (m)

k = konstanta pegas (N/m)

Pada saat ditarik, pegas mengadakan gaya yang besarnya sama dengan gaya tarikan tetapi arahnya berlawanan (F_aksi = -F_reaksi). Jika gaya ini disebut gaya pegas F_P maka gaya ini pun sebanding dengan pertambahan panjang pegas.

F_p = -F

F_p = -k.x

dengan:

F_p = gaya pegas (N)

Berdasarkan persamaan tersebut  Hukum Hooke dapat dinyatakan: Pada daerah elastisitas benda, besarnya pertambahan panjang sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda. Sifat pegas seperti ini banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada neraca pegas dan pada kendaraan bermotor (pegas sebagai peredam kejut). Dua buah pegas atau lebih yang dirangkaikan dapat diganti dengan sebuah pegas pengganti. 2 pegas atau lebih yang dirangkai secara seri akan memiliki nilai konstanta pegas total sebesar : 

Sedangkan untuk tetapan pegas pengganti parale:

Energi Potensial Pegas - Untuk meregangkan pegas sepanjang x diperlukan gaya sebesar F untuk menarik pegas tersebut. Energi potensial pegas adalah besarnya gaya pegas untuk meregangkan sepanjang x. Berdasarkan Hukum Hooke, dapat diketahui grafik hubungan antara gaya F dengan pertambahan panjang x seperti Gambar .Besarnya usaha merupakan luas segitiga pada grafik.

dengan:

E_p = energi potensial pegas ( J)

k = konstanta gaya pegas (N/m)

x = pertambahan panjang pegas (m)

.
Topik: #Materi 11