Gaya menyebabkan benda bergerak atau berubah bentuk dalam beberapa cara. Hukum ketiga Newton menyatakan bahwa untuk setiap gaya, ada sebuah gaya lain yang sama dan berlawanan.

Hal ini berlaku untuk pegas, yang menyimpan dan menggunakan energi mekanik untuk melakukan usaha.

Pegas merupakan benda yang elastis, yang berarti setelah mereka berubah bentuk (ketika mereka sedang regangkan atau dikompresi), mereka kembali ke bentuk aslinya. Pegas banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari kita. Pegas bisa digunakan dalam pena, kasur, trampolin, dan menyerap kejutan pada sepeda motor dan mobil kita.

Menurut Hukum Ketiga Newton tentang Gerak, semakin sulit menarik pegas, semakin sulit pula menariknya kembali. Pegas mematuhi Hukum Hooke, ditemukan oleh Robert Hooke pada abad ke-17. Hukum Hooke dijelaskan oleh:

F =-kx

Dimana F adalah gaya yang bekerja pada pegas dalam Newton (N),

k adalah konstanta pegas, dalam Newton per meter (N / m),

dan x adalah perpindahan pegas dari posisi kesetimbangan.

Konstanta pegas, k, merupakan perwakilan dari bagaimana kekakuan pegas. Pegas yang kaku (lebih sulit untuk meregangkan) memiliki konstanta pegas yang lebih tinggi.

Advertisement

Perpindahan dari sebuah benda adalah pengukuran jarak yang menjelaskan bahwa perubahan dari normal, atau keseimbangan, posisi.

Hukum Hooke adalah representasi dari deformasi elastis linear. Elastis berarti bahwa pegas akan kembali ke bentuk aslinya setelah gaya luar (massa) dihilangkan. Linear menggambarkan hubungan antara gaya dan perpindahan. Fakta bahwa konstanta pegas adalah konstan (itu adalah sifat dari pegas itu sendiri), menunjukkan bahwa hubungan yang linear.

Tentu saja, Hukum Hooke tetap berlaku pada bahan yang elastis. Jika pegas yang cacat permanen (dengan sesuatu seperti menghancurkan atau dengan peregangan yang berlebihan), tidak akan lagi kembali ke posisi semula. Jika Anda pernah bermain dengan Slinky dan sengaja meregangkan terlalu jauh atau ditekuk keluar dari bentuknya, Anda akan tahu bahwa itu tidak akan melakukan seperti seharusnya.

pegas2

Hukum Hooke berfungsi dengan benar, bagian-bagian dari persamaan harus dalam satuan yang benar. Tanpa satuan yang konsisten, persamaan tidak berarti.

Anda dapat mengatur gaya gravitasi yang diberikan oleh massa pada pegas adalah sama dengan gaya yang diberikan oleh pegas karena Hukum Ketiga Newton tentang Gerak, yang menyatakan bahwa gaya datang berpasangan. Setiap gaya memiliki gaya yang sama dan berlawanan.

Contoh soal

Sebuah pegas memiliki panjang 12 cm digantungkan dan diberi gaya sebesar 4 kg, maka panjang pegas menjadi 20 cm. Hitunglah panjang pegas jika beban diganti dengan massa 5kg!

Penyelesaian

m = 2,5 kg

anggap g = 10 m/s-2

panjang awal 12 cm setelah diberi beban 20 cm maka perubahan panjang x = 20cm – 12 cm = 8cm

dari persamaan di atas k = F/x = m.g / x = 4.10/8 = 5N/cm

jika beban diganti dengan 5kg maka pertambahan panjang pegas adalah;

x = F/k = m.g/k = 5.10/5 = 10 cm

panjang akhir pegas = 10cm + 12cm = 22 cm.

Hukum Hooke pada Pegas
Advertisement
Tagged on:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *