Hukum Hooke beserta 2 Contoh Soal

GuruOnlinee.com –Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Hukum Hooke. Apa sih itu Fluida Hooke? Lalu bagaimana menjawab soal-soal tentang Hukum Hooke? Untuk menjawabnya, yuk simak penjelasan berikut!

1. Pengertian Hukum Hooke

Hukum Hooke merupakan hukum yang berkaitan dengan gaya elastis yang ada di dalam pegas atau per. Hukum Hooke dikemukaan oleh Robert Hooke. Dia membedakan benda menjadi dua jenis, yaitu benda yang bersifat plastis dan benda yang bersifat elastis. 

Benda bersifat plastis ini merupakan benda yang tidak mengalami perubahan saat diberi gaya (tarik). Sedangkan benda elastis adalah benda yang bisa mengalami perubahan saat diberi gaya, benda itu juga bisa kembali ke bentuk semulanya setelah tidak diberi gaya.

Robert Hooke melakukan eksperimen tentang hubungan antara gaya dan pertambahan panjang suatu pegas, hasilnya ditemukan bahwa adanya hubungan antara gaya dengan pertambahan panjang pegas yang dikenai gaya. Besarnya gaya sebanding dengan pertambahan panjang pegas. Konstanta perbandingannya dinamakan konstanta pegas  dan disimbolkan dengan k. Dari hubungan ini dapat dituliskan  persamaannya sebagai berikut:

(-) = tanda negatif menandakan arah gaya, gaya pegas berlawanan arah dengan arah gaya yang diberikan pada pegas.

Persamaan tersebut dikenal sebagai hukum hooke. Adapun bunyi hukum hooke adalah sebagai berikut :

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”.

Robert Hooke

Konsultasikan tugas kamu secara gratis melalui tombol berikut :

2. Tetapan Gaya Benda Elastis

Pada persamaan hukum hooke terdapat tetapan gaya k (konstanta), tetapan gaya k tersebut umumnya berlaku untuk benda elastis jika diberi gaya yang tidak melampaui batas elastisitas bahan. Untuk menentukan rumus tetapan gaya k dapat dilakukan dengan menguraikan rumus modulus elastistas young seperti berikut :

Persamaan tersebut semodel dengan persamaan hukum hooke yakni :

Dengan demikian rumus umum tetapan gaya k dapat ditulis dengan :

L = Panjang benda tanpa ditarik (m)

3. Susunan Seri Paralel Pegas

a. Susunan Seri Pegas

Perhatikan gambar berikut:

2) Pertambahan panjang pegas pengganti seri sama dengan total pertambahan panjang tiap-tiap pegas.

3) Kebalikan tetapan pegas pengganti sari sama dengan total dari kebalikan tiap-tiap tetapan pegas.

b. Susunan Paralel Pegas

Perhatikan gambar berikut :

Prinsip yang berlaku pada susunan paralel pegas seperti gambar di atas adalah :

1) Gaya tarik pada pegas pengganti F sama dengan gaya tarik pada tiap pegas.

2) Pertambahan panjang tiap pegas sama besar dan pertambahan panjang ini sama dengan pertambahan panjang pegas pengganti

3) Tetapan pegas pengganti paralel sama dengan total dari tetapan tiap-tiap pegas yang disusun paralel.

4. Energi Potensial Pegas

Energi potensial pegas merupakan energi yang diperlukan untuk meregangkan pegas. Energi potensial ini bisa dihitung dari hubungan antara pegas dengan pertambahan panjangnya. Berikut persamaan matematisnya:

atau

Contoh Soal

1. Suatu pegas bertambah panjangnya sebesar 30 cm setelah ditarik. Bila pegas tersebut memiliki konstanta sebesar 200 N/m. Berapakah gaya tarik yang diberikan kepada pegas tersebut?

Penyelesaian:

F = 200 x 0,3 = 60 N

2. Sebuah batang elastis homogen memiliki panjang sebesar L, ketika ditarik dengan gaya F bertambah panjang sebesar ∆L. Agar pertambahan panjang menjadi setengah dari pertambahan panjang awal ∆L maka besar gaya tarik yang dibutuhkan adalah…..

Demikianlah pembahasan kita tentang hukum hooke. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Untuk memahami fisika lebih dalam, yuk baca berbagai materi fisika SMA pada halaman website ini dengan mengklik: Materi Fisika SMA