Bagaimana hubungan antara konstanta pegas dan pertambahan panjang dengan energi potensial pegas

Table of Contents Show

Table of Contents
Gaya Pegas dan Energi Potensial Pegas
Konstanta Pegas (k) pada Susunan Seri dan Paralel
1) Konstanta Pengganti Pegas yang Disusun Seri
2) Konstanta Pengganti Pegas yang Disusun Paralel
Contoh Soal Hukum Hooke dan Pembahasan
Contoh 1 – Soal Kesimpulan Hukum Hooke
Video yang berhubungan

Teks video

Haiko Friends di sini kita ada soal dan soal kita kali ini berhubungan dengan hukum serta energi potensial pada pegas kita menjawab soal ini kita lihat dulu konsep yang berkaitan dengan soal yang pertama kita ada konsep energi potensial pegas atau biasanya disingkat ya nak energi potensial pegas ini memiliki rumus f = setengah f x Delta X ini sendiri bisa dijabarkan menjadi k * Delta X kemudian dikali lagi dengan Delta X jadinya setengah k dikali Delta x kuadrat penjabaran es menjadi k dikali Delta X itu tidak lain adalah karena hukum Hook ya jadi hukum itu F itu = k dikali Delta X nah ini adalah keterangan nya jadi FP ini adalah energi potensialGas satuannya adalah Joule kemudian es ini gaya satuan Newton Kak ini adalah konstanta pegas 12 newton per meter dan Delta ini adalah pertambahan panjang satuannya adalah m. Nah inilah konsep mengenai energi potensial pegas dan hukum-hukum. Sekarang kita akan lihat di soal diketahui ada energi potensial pegas katanya sebesar 0,8 Joule maka kita buat ya pegas nya 0,8 Joule Kemudian dari grafik ini kalau kita baca ini ada es esnya sebesar 40 Newton yang ditanyakan ini adalah pertambahan panjang pegas atau Delta X dan yang kedua yang ditanyakan adalah konstanta pegas untuk menjawab 2 pertanyaan ini kita akan Jawab dulu yang a ya untuk menjawab yang ini Kita dicarimaka kita bisa gunakan rumus ep pegas ini = setengah f x dengan Delta X pegasnya ini di soal Diketahui A 0,8 Joule ini = setengah dikali f-nya 40 Newton dikali dengan lks-nya mau dicari berarti di sini kalau misalkan ini bisa kita coret ya ini setengah dengan 40 jadinya 20 Newton kemudian Delta baiknya berarti kita tinggal pindahin ruas Delta x nya = 0,8 Joule dibagi dengan 20 Newton nah ini hasilnya adalah 0,04 meter ya Atau bisa jadi disini kita buat di sini 4 cm boleh ya Nah inilah jawaban yang aKemudian yang B ini yang ditanyakan adalah k. Nah kalau yang ditanyakan adalah konstanta pegas berarti kita bisa pakai hukum-hukum aja nih f = k dikali Delta X Nah kalau kita mau mencari kabar tinggal kita balik aja ya pindah ruas jadinya F per Delta X nilai f nya ini adalah 40 Newton sementara nilai Delta x nya ini udah kita dapat dari yang a yaitu 0,04 m Nah kalau begitu berarti disini 40 ya dibagi dengan 0,04 ini dapatnya adalah 1000 Newton per meter Nah jadi inilah jawaban yang B jadi jawaban yang ini 0,04 m jawaban yang B ini adalah 1000 Newton per meter oke sekian pembahasan kali ini sampai jumpa di soal berikutnya

Sebuah pegas akan mengalami pertambahan panjang jika ada gaya yang mengenai pegas. Pertambahan panjang dari suatu pegas bisa jadi berbeda antara satu pegas dengan pegas yang lain. Perbedaan pertambahan panjang suatu pegas terjadi karena adanya karakteristik pegas antara satu pegas dengan pegas lain yang dinyatakan melalui konstanta pegas (k) dengan satuan N/m.

Hubungan antara konstanta suatu pegas, gaya yang diberikan, dan perubahan panjang pada pegas dijelaskan melalui Hukum Hooke.

Pegas termasuk benda elastis di mana pegas akan kembali ke keadaan awal setelah bertambah panjang ketika sebuah gaya menarik pegas tersebut. Gaya yang bekerja pada pegas akan membuat pegas tersebut merenggang sehingga memiliki pertambahan panjang. Ketika gaya yang mengenai pegas dihilangkan maka pegas akan kembali ke bentuk semula.

Besar konstanta pegas dapat diketahui melalui persamaan yang sesuai dengan hukum Hooke. Bagaimana bunyi hukum Hooke? Bagaimana cara menghitung besar konstanta pegas? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.

Baca Juga: Periode dan Frekuensi pada Pegas

Gaya Pegas dan Energi Potensial Pegas

Sifat elastisitas pegas menjadi objek penelitian Robert Hooke, melalui percobaan yang dilakukannya, Hooke menemukan adanya hubungan sebanding antara gaya dengan pertambahan panjang pegas yang dikenai gaya.

Hubungan yang diperoleh melalui percobaan menunjukkan bahwa gaya dan pertambahan panjang menghasilkan perbandingan senilai. Semakin besar gaya yang bekerja pada pegas maka pertambahan panjang pegas akan semakin besar/panjang pula. Sebaliknya, semakin kecil gaya yang bekerja pada pegas maka pertambahan panjang pegas akan semakin kecil/pendek.

Bunyi Hukum Hooke:
Jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya.

Secara matematis, bunyi hukum Hooke dinyatakan melalui persamaan di bawah.

Pegas yang dikenai gaya memiliki energi potensial elastis yaitu energi yang tersimpan di dalam benda elastis karena adanya gaya tekan dan gaya regang yang bekerja pada benda. Saat pegas ditarik dengan gaya sebesar F1 maka pegas itu bertambah panjang sebesar Δx1, pada saat pegas ditarik dengan gaya sebesar F2 maka pegas akan bertambah panjang sebesar Δx2, dan begitu seterusnya.

Hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas yang memenuhi Hukum Hooke diberikan seperti pada grafik di bawah.

Perubahan panjang pegas dan gaya yang bekerja pada pegas memengaruhi besar nilai energi potensial pegas (EP). Di mana besar energi potensial pegas sama dengan usaha total yang diberikan untuk meregangkan pegas. Besar usaha tersebut sama dengan luas segitiga di bawah kurva F terhadap Δx sehingga dapat diperoleh persamaan berikut.

Baca Juga: Rumus Periode dan Frekuensi pada Ayunan Bandul dan Pegas

Konstanta Pegas (k) pada Susunan Seri dan Paralel

Beberapa pegas dapat dirangkai secara seri, paralel, atau campuran (terdiri dari kombinasi rangkaian pegas seri dan paralel). Konstanta pegas pada rangkaian pegas dengan susunan seri/paralel/campuran menggunakan konstanta pengganti.

Besar nilai konstanta pengganti bergantung pada nilai konstanta pegas dan bentuk rangkaiannya. Cara mencari konstanta pengganti pegas dengan rangkaian seri berbeda dengan rangkaian paralel, begitu juga untuk rangkaian campuran.

Cara mendapatkan persamaan konstanta pegas dari suatu rangkaian pegas terdapat pada penjelasan berikut.

1) Konstanta Pengganti Pegas yang Disusun Seri

Pegas yang disusun secara seri memiliki rangkaian yang memanjang dengan gaya terdapat pada pegas di susunan terakhir. Pada saat rangkaian pegas yang disususn seri diberi gaya maka semua pegas merasakan besat gaya yang sama dan mengalami pertambahan panjang.

Pertambahan panjang pegas bergantung besar konstanta pengganti rangkaian pegas. Di mana konstanta pengganti pegas yang disusun secara seri memenuhi persaman berikut.

2) Konstanta Pengganti Pegas yang Disusun Paralel

Rangkaian pegas yang disusun secara paralel disusun berjajar dengan sebuah gaya terhubung semua pegas. Pada saat rangkaian paralel pegas ini diberi gaya, pemanjangan pegas sama dan gaya yang diberikan dibagi sebanding konstantanya. Konstanta pengganti pegas untuk rangkaian paralel memenuhi persaman berikut.

Contoh Soal Hukum Hooke dan Pembahasan

Beberapa contoh soal di bawah dapat digunakan sebagai tolak ukur keberhasilan memahami bahasan materi di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan soal. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat berlatih!

Contoh 1 – Soal Kesimpulan Hukum Hooke

Percobaan pegas, beban yang massanya berbeda-beda digantung pada ujung pegas. Data hasil percobaan tampak sebagai berikut.

Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa ….A. semakin besar beban, semakin kecil pertambahan panjangB. semakin besar gaya, semakin besar pertambahan panjangC. semakin besar gaya, semakin kecil pertambahan panjangD. konstanta pegas berbanding lurus dengan pertambahan panjang

E. konstanta pegas berbanding terbalik dengan gaya