Hukum Hooke: Pengertian, Bunyi, Sejarah, Rumus dan Contoh Soal

Dalam dunia fisika, hukum hooke membahas mengenai elastisitas dari sebuah benda. Hukum ini menyatakan bahwa besar gaya Hooke akan berbanding lurus pada jarak pergerakan pegas dari posisi normal.

Hukum tersebut ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Robert Hooke yang juga menciptakan bunyi dari hukum tersebut. Ada beberapa contoh benda yang sesuai dengan hukum tersebut seperti busur panah.

Tidak heran apabila keberadaan dari hukum ini sangat penting dalam kehidupan terutama untuk melakukan perhitungan. Berikut ini kami berikan penjelasan mengenai pengertian, sejarah, bunyi hingga contoh soal dari hukum tersebut.

Pengertian Hukum Hooke

Pengertian Hukum Hooke

Sebelum membahas ke penjelasan lebih jauh maka hukum hooke adalah sebuah hukum mengenai hubungan antara gaya dan perubahan gaya pegas. Besar dari gaya hooke yang dibuat itulah akan secara proporsional berbanding lurus pada jarak awal dari pergerakan pegas.

Bunyi Hukum

Sedangkan untuk bunyi hukum hooke adalah “jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan, maka pertambahan dari panjang pegas akan berbanding lurus/ sebanding dengan adanya gaya tarik yang diberikan”

Sebagai informasi tambahan bahwa benda elastis bukan hanya karet saja, tetapi merupakan benda yang dapat berubah ukuran atau bentuk saat diberikan gaya. Sesudah itu, benda akan kembali seperti bentuk semua ketika gaya dilepas.

Dari pengertian hukum hooke serta bunyi diatas, maka dapat disimpulkan bahwa hukum ini membahas seputar jumlah gaya maksimal yang dapat diberikan pada suatu benda dengan adanya sifat elastis.

Sejarah

Hukum hooke pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan asal Inggris yakni Robert Hooke. Awal mulanya beliau tengah melakukan pengamatan pada sebuah pegas yang sudah diberikan adanya gaya tarik.

Dari aktivitas tersebut maka terdapat sebuah hal menarik yang muncul yakni adanya pertambahan panjang dari pegas ketika sedang di tarik. Melalui hasil pengamatan itu, maka Hooke menyimpulkan bahwa panjang pegas akan berbanding lurus terhadap gaya yang sudah diberikan.

Baca Juga:  Pengertian Photodiode: Jenis, Fungsi, Prinsip Kerja Serta Aplikasinya

Tetapi juga perlu diingat bahwa panjang pegas yang mengalami perubahan juga akan tergantung pada karakteristik serta sifat dari pegas itu. Sebab terdapat pegas yang mempunyai tetapan gaya kecil, namun mudah untuk Anda regangkan seperti gelang karet.

Di sisi lainnya, juga terdapat pegas yang sulit untuk renggang akan mempunyai tetapan gaya jauh lebih besar. Selain teori elastisitas, Robert Hooke sebenarnya sudah mempunyai berbagai temuan di bidang fisika.

Bahkan beliau juga dikenal sebagai penemu yang menerapkan sistem per di dalam arloji dan meningkatkan kemampuan bandul. Di samping itu, Hooke juga sebagai pelopor riset mikroskopik serta mempublikasikan penemuannya tentang sel tanaman.

Rumus

Pada hukum ini menyatakan bahwa pada area elastis suatu benda, maka besarnya pertambahan panjang sebanding pada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Adapun rumus hukum hooke adalah

F = kΔx

Keterangan:

F : gaya (N)

K : konstanta pegas (N/M)

Δx : pertambahan panjang (m)

Dari rumus di atas, persamaan hukum hooke menunjukkan bahwa adanya perubahan panjang benda akan sebanding dengan gaya yang sudah diberikan. Nilainya tersebut akan dinyatakan dalam bentuk konstanta pegas (k).

Di sisi lain, berdasarkan dengan hukum newton II, maka gaya beban yang terdapat pada bahan kenyal akan memperoleh reaksi berupa gaya (F) dengan besar sama, tetapi arahnya berbeda.

F(x)= -k. Δx (terdapat tanda negatif)

Rumus Susunan Pegas Seri

Rumus Susunan Pegas Seri

Tidak hanya rumus di atas saja, masih terdapat rumus lainnya yang relevan dengan hukum hooke ini. Terlebih lagi pada saat terdapat lebih dari satu pegas yang diberikan gaya.

Salah satunya adalah rumus pada pegas seri ini. Apabila pegas-pegas disusun ke dalam susunan seri, maka pegas tersebut akan langsung membentuk garis lurus secara berurut turut.

Baca Juga:  Pengertian Hertz (Hz): Sejarah, Cara Pengukuran dan Pengaplikasiannya

Di samping itu, pertambahan panjang juga akan beragam di setiap pegasnya. Untuk konstanta pegas pertama disimbolkan K1, dan konstanta pegas kedua K2 ataupun seterusnya. Pertambahan dari panjang akan diwakilkan dengan ΔX1, ΔX2 dan lainnya.

Dengan begitu maka, rumus pegas seri adalah sebagai berikut:

ΔX : Δx1 + ΔX2

Δx : Fp/K1 + Fp/K2

Δx : Fp (1/K1+Fp/K2)

Δx : Fp (1/Kseri)

1/Kseri: 1/K1 + 1/K2

Dari rumus di atas maka tetapan pegas yang tersusun secara seri yakni 1/Kseri: 1/K1 + 1/K2.

Rumus Susunan Pegas Paralel

Rumus Susunan Pegas Paralel

Selain pegas secara seri, terdapat juga susunan pegas secara paralel ini dimana akan membuat susunannya terlihat sejajar. Kontras dengan susunan jenis seri, panjang setiap pegas pada saat menerima gaya juga akan sama.

Untuk rumus pegas fisika paralel adalah sebagai berikut ini:

Fp : Fp1 + Fp2

Kp.Δx : k1.Δx+K2.Δx

Kp.Δx : (K1+K2)Δx

Dari rumus di atas maka dapat ditarik kesimpulan bahwa tetapan pegas yang tersusun secara paralel adalah Kp : K1+K2+…+Kn

Contoh Soal

Untuk memahami hukum ini lebih lanjut, kami juga sudah menyediakan contoh soal di dalamnya di bawah.

Ada sebuah pegas mempunyai konstanta pegas (k) dengan nilai 1000 N/m. Apabila pegas tersebut diregangkan akan menghasilkan panjang sebesar 0,2 meter. Berapakah gaya yang bekerja pada pegas tersebut:

Jawaban: rumus hooke : F=k.Δx

k (konstanta pegas) : 1000 N/m

Δx (perubahan panjang) : 0,2 m

Jadi F = 1000 N/m.0,2m = 200 N

Sehingga besarnya gaya yang bekerja pada pegas tersebut adalah sebesar 200 N ketika pegas tersebut diregangkan.

Contoh Penerapan Hukum Hooke

Contoh Penerapan Hukum Hooke

Sudah mengetahui bagaimana rumus hukum hooke pada pegas baik secara seri atau paralel di atas. Berikutnya Anda juga harus memahami contoh penerapan dari hukum satu ini dalam kehidupan sehari-hari:

Baca Juga:  Simbol Transformator Listrik (Step Up, Down, Variabel, Isolasi, dll)

Peredam Kejut Pada Kendaraan

Peredam kejut yang terdapat pada kendaraan menggunakan pegas sebagai peredam guncangan. Pegas tersebut akan bertambah panjang pada saat kendaraan melewati jalanan tidak rata dan bergelombang.

Busur Panah

Selain itu, juga terdapat busur panah yang juga memanfaatkan pegas guna menarik tali busurnya. Pegas tersebut juga akan bertambah panjang pada saat Anda menarik tali busurnya.

Kasur Pegas

Contoh penerapan lainnya adalah kasur yang menggunakan pegas untuk meningkatkan kenyamanan. Fungsi utama pegas adalah akan berambah panjang ketika pengguna berbaring di atasnya.

Pegas Pada Pengaman Mobil

Contoh berikutnya adalah pintu mobil mempunyai pegas pengamanan yang akan membantu mencegah pintu supaya tidak tertutup dengan keras. Pada saat menekan pintu serta melepaskannya, maka pegas akan meregang sesuai dengan gaya yang sudah diberikan.

Gantungan Baju

Siapa sangka juga gantungan baju termasuk salah satu contoh dari hukum ini. Sebab gantungan baju menggunakan pegas agar dapat menahan beban dari baju. Pegas tersebut akan bertambah panjang apabila baju digantungkan.

Ada berbagai macam hukum yang bisa Anda temukan dalam dunia fisika, termasuk hukum tentang elastisitas. Salah satunya adalah hukum di atas dimana membahas suatu elastisitas dari benda.

Keberadaan dari hukum inilah juga sudah digunakan untuk berbagai penerapan yang berkaitan dalam kehidupan manusia seperti pada busur panah hingga kasur pegas. Dengan hukum hooke, maka bisa mengetahui besarnya gaya pada suatu benda.

Bagikan Postingan:

Leave a Comment