Pengertian Hukum Hooke, Apakah anda sedang mencari referensi terkait pengertian dari hukum hooke, aplikasi, bunyi, serta rumus dari hukum hooke? Apabila iya itu artinya anda berada pada tempat yang tepat. Dalam uraian berikut akan dijelaskan terkait pengertian, aplikasi, bunyi, serta rumus hukum hooke.
Hukum Hooke : Pengertian, Aplikasi, Bunyi, dan Rumus
Perlu anda ketahui juga bahwa apabila mempelajari hukum hooke pasti tidak akan lepas dari yang namanya elastisitas. Meskipun elastisitas dan hukum hooke merupakan dua istilah yang saling berkaitan, akan tetapi untuk memahami kata elastisitas, banyak orang yang mengaitkan istilah tersebut dengan benda yang terbuat dari karet. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak uraian berikut
Pengertian Hukum Hooke
Untuk dapat memahami apa itu hukum hooke, anda perlu mengkaji terlebih dahulu bahasan mengenai elastisitas. Elastisitas merupakan kemampuan suatu benda untuk dapat kembali pada bentuk semula sesudah gaya pada benda tersebut dihilangkan.
Keadaan di mana benda tidak dapat lagi kembali ke pada bentuk semula yang diakibatkan oleh gaya yang diberikan terlalu besar disebut sebagai batas elastis.
Sedangkan hukum hooke merupakan gagasan yang dikenalkan oleh Robert Hooke yang melakukan penyelidikan hubungan antar gaya yang bekerja pada sebuah pegas / benda elastis lainnya supaya benda tersebut dapat kembali pada bentuk semua atau tidak melampaui batas elastisitasnya.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa hukum hooke mengkaji jumlah gaya maksimum yang dapat diberikan pada sebuah benda yang memiliki sifat elastis (seperti pegas) supaya tidak melewati batas elastisintasnya serta menghilangkan sifat elastisitas benda tersebut.
Aplikasi
Dalam mengaplikasikan hukum hooke, sangat berkaitan dengan dengan benda yang prinsip kerjanya memakai pegas serta yang bersifat elastis. Prinsip hukum hooke telah diterapkan pada beberapa benda seperti:
- Mikroskop yang memiliki fungsi untuk melihat jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang.
- Teleskop yang memiliki fungsi untuk melihat benda-benda yang letaknya jauh jauh supaya dapat tampak lebih dekat, seperti benda luar angkasa.
- Alat pengukur percepatan grafitasi bumi.
- Jam yang memakai peer sebagai pengatur waktu.
- Jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan guna menentukan garis ataupun kedudukan kapal yang berada dalam laut.
- Sambungan tongkat-tongkat persneling kendaraan seperti sepeda motor ataupun mobil.
- Ayunan pegas.
Dari beberapa benda yang telah disebutkan di atas, hukum hooke memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia. Dengan kata lain, gagasan hooke memberi dampak positif terhadap kualitas hidup manusia.
Bunyi
Menurut hukum hooke, semakin besar gaya yang diberikan maka pegas juga akan semakin memanjang. “Besarnya gaya yang bekerja pada pada benda sebanding dengan pertambahan panjang bendanya”, itu merupakan bunyi dari hukum hooke. Tentunya hal ini juga berlaku untuk benda yang elastis atau yang dapat meregang.
Maksudnya adalah apabila gaya yang diberikan melampaui batas elastisitas, maka benda tidak dapat lagi kembali pada bentuk semula, dan apabila gaya yang diberikan jumlahnya terus bertambah maka benda dapat mengalami kerusakan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hukum hooke hanya berlaku hingga batas elastisitas.
Konsep dari hukum hooke yaitu: menjelaskan bahwa hubungan antara gaya yang diberikan pada sebuah pegas dilihat dari peningkatan panjang yang dialami oleh pegas tersebut. Besar perbandingan antara gaya dengan peningkatan pegas adalah konstan.
Rumus
Dari pernyataan hukum hooke yang berbunyi bahwa “ apabila gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka pertambahan panjang pegas akan berbanding lurus dengan gaya tariknya”. Sehingga secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
F = – k . x
Keterangan:
F = Gaya luar yang diberikan (N)
K = Konstanta pegas (N/m)
x = Pertambahan panjang pegas dari posisi normalnya (m)
- Hukum hooke untuk semua pegas
- Susunan Seri
Apabila dua buah pegas yang memiliki tetapan pegas yang sama dirangkaikan secara seri, maka panjang pegas akan menjadi 2x. oleh sebab itu, persamaan pegasnya adalah :
Ks = ½ k
Keterangan:
Ks = Persamaan pegas
K = Konstanta pegas (N/m)
Lain halnya untuk n persamaan pegas yang tetapannya disusun seri ditulis sebagai berikut:
Ks = k/n
Keterangan:
n = Jumlah pegas
- Susunan Paralel
Jika pegas disusun secara pararel, panjang pegas akan tetap seperti semula, sedangkan apabila luas penampangnya menjadi lebih dari 2x dari semula apabila pegas disusun 2 buah. Adapun persamaan pegas untuk dua pegas yang disusun secara paralel, yaitu:
Kp = 2k
Keterangan:
Kp = Persamaan pegas susunan paralel
K = Konstanta Pegas (N/m)
Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya sama serta disusun secara paralel, akan diperoleh pegas yang lebih kuat karena tetapan pegasnya menjadi lebih besar. Persamaan pegasnya dapat ditulis sebagai berikut:
Kp = nk
Keterangan :
n = Jumlah pegas
- Contoh Soal Hukum Hooke
- Sebuah balok yang bermassa 225 gram digantung pada sebuah pegas sehingga pegas bertambah panjang 35 cm. Hitunglah berapa panjang pegas mula-mula apabila konstanta pegas 45 N/m?
Diketahui :
M = 225 gram = 0,225 kg
X2 = 35 cm
K = 45 N/m
Ditanya :
X1 = …..?
Jawab :
F = k. x
F = w = m . g = 0,225 kg . 10s/m2 = 2,25 N
F = k. x
2,25 = 45 N/m . x
2,25 N / 45/m = x
0,05 m = x
5 cm = x
x = x2 – x1
5 cm = 35 cm – x1
30 cm = x1
Jadi, diketahui bahwa panjang pegas mula-mula adalah 30 cm
- Konstanta dua buah pegas yang dihubungkan secara paralel 100 N/m. apabila sebuah pegas dengan konstanta 200 N/m digantungkan pada sebuah pegas paralel tersebut. Tentukanlah berapa pertambahan panjang pegas apabila beban memiliki massa 3 kg yang digantungkan pada pegas tersebut!
Diketahui :
K1 = 100 N/m
K2 = 200 N/m
M = 3 kg
Ditanya :
x =….?
Jawab :
Kp = k1+ k2
Kp = 100 N/m + 200 N/m
Kp = 300 N/m
F = w = m . g = 3 kg (10m/s2) = 30 N
F = k . x
30 N = 300 N/m .x
30 N / (300 N/m) = x
0,1 m = x
10 cm = x
Jadi, pertambahan panjang pegas tersebut adalah 10 cm.
- Apabila ditarik dengan gaya 100 N pegas bertambah panjang 5 cm. Hitunglah energi potensial pegas yang diperlukan supaya pegas bertambah panjang 15 cm!
Diketahui:
F = 100 N
x1 = 5 cm = 0,05 m
x2 = 15 cm = 0,15 m
Ditanya:
Ep=….?
Jawab :
F = k.x
100 N = k . 0,05 m
K = F/x
K = 100 N / 0,05 m
K = 200 N/m
Ep = ½ k x2
Ep = ½ (200 N/m) (0,15)2
Ep = 2,25 Joule
Jadi Ep yang diperlukan supaya pegas dapat bertambah panjang adalah 2,25 joule.
