Bunyi hukum Hooke Meliputi penerapannya, Rumus dan Contoh Soalnya

Hukum Hooke merupakan hukum yang menyatakan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan pertambahan panjang pegas

Bagaimana bunyi hukum Hooke ?
Robert Hooke seorang arsitek berkebangsaan Inggris menyatakan “pertambahan panjang pegas akan sebanding dengan gaya yang bekerja pada pegas” , pernyataan tersebut dikenal dengan hukum Hooke.

Rumus Hukum Hooke , dapat dituliskan :
F = - k . Δx
Dimana :
F = gaya (N)
K = konstanta pegas (N/m)
Δx = pertambahan panjang pegas (m)
Menurut hukum Hooke semakin besar gaya yang diberikan maka pegas juga akan semakin memanjang.

Baca Juga: Perpindahan Panas Konveksi, Radiasi dan Konduksi Lengkap

Adapun grafik yang hubungan antara gaya (F) dan pertambahan panjang pegas (Δx)

Seperti halnya rangkaian listrik, pegas juga dapat disusun seri maupun paralel. Lalu bagaimana cara meentukan nilai konstanta suatu pegas yang sisusu seri maupun paralel ?
a. Rangkaian pegas seri
Jika dua pegas atau lebih disusun seri maka nilai konstanta pegas dapat dihitung dengan persamaan :
1 /kp = 1/k1 + 1/k2 + . . .

b. Rangkaian pegas paralel
Jika dua pegas atau lebih disusun secara paralel maka nilai konstanta pegas dapat dihitung dengan persamaan :
kp = k1 + k2 + . . .

Energi Potensial Pegas
energi potensial pegas diartikan sebagai energi yang tersimpan di dalam pegas karena sifat elastis pegas. Besar energi potensial pegas bergantung pada besar gaya luar yang diberikan untuk menekan atau merenggangkan pegas.

Energi potensial pegas dirumuskan :
Ep = ½ k Δx2
Dimana :
Ep = energi potensial pegas (J)
K = konstanta pegas (N/m)
Δx = pertambahan panjang pegas (m)

Aplikasi hukum Hooke :
Sebagaimana yang telah dibahas di atas bahwa hukum Hooke berkaitan erat dengan benda benda yang prinsip kerjanya menggunakan pegas maupun benda – benda yang bersifat elastisitas yang lainnya.
Konsep Hukum Hooke dimanfaatkan pada pengguaan teleskop dan mikroskop. Teleskop digunakan untuk melihat benda – benda yang letaknya jauh agartampak dekat sedangkan mikroskop dimanfaatkan untuk meliha tbenda-benda yang sangat kecil (renik) agar tampak besar. Konsep hukum Hooke juga dmanfaatkan pada alat pengukur percepatan gravitasi bumi.
Aplikasi Hukum Hooke juga terdapat pada jam yang menggunakan peer sebagaipengatur waktu. Hukum Hooke juga dapat ditemukan pada jam kasa atau yang biasa disebut kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan garis atau kedudukan kapal yang berada di laut.
Hukum Hooke juga dimanfaatkan pada sambungan tongkat – tongkat persneling kendaraan baik sepeda motor maupun mobil. Hukum Hooke juga dimanfaatkan untuk membuat ayunan pegas.

Aplikasi Hukum Hooke

Dalam pengaplikasian hukum Hooke sangat berkaitan erat dengan benda benda yang prinsip kerjanya memakai pegas dan yang bersifat elastis. Prinsip hukum Hooke sudah diterapkan pada beberapa benda-benda berikut ini.

Mikroskop yang fungsinya untuk melihat jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tidak bisa dilihat oleh mata telanjang

Teleskop yang fungsinya untuk melihat benda-beda yang letaknya jauh supaya tampak dekat, seperti benda luar angkasa
Alat pengukur percepatan gravitasi bumi
Jam yang memakai peer sebagai pengatur waktu
Jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan garis atau kedudukan kapal yang berada di laut
Sambungan tongkat-tongkat persneling kendaraan baik sepeda motor maupun mobil
Ayunan pegas

Beberapa benda yang sudah disebutkan diatas mempunyai peranan penting dalam kehidupan manusia. Dengan kata lain, gagasan Hooke memberi dampak positif terhadap kualitas hidup maunsia.

Contoh soal.

1. Suatu pegas memiliki konstanta 50 N/m. Jika pegas itu ditarik dengan gaya 50 Newton. Berapakah pertambahan panjang pegas?

Jawab:

k = 50 N/m

F = 50 N

Ditanya adalah x?

F = k . x

x = F / k

x = 50 / 50

x = 1 m.

Jadi pertambahan panjang pegas tersebut adalah 1 meter.

2. Suatu pegas mempunyi petambahan panjang 0,25 meter setelah diberikan gaya. Jika pada pegas bertuliskan 400 N/m. Berapakah gaya yang dikerjakan ada pegas tersebut?

Jawab:

x = 0,25 m

k = 400 N/m

ditanya F....?

F = k . x

F = 400 N/m x 0,25 m

F = 100 N

Jadi gaya yang diberikan pada pegas tersebut adalah 100 Newton.

3. Jika sebuah pegas ditantungkan. Kemudian pegas tersebut diberikan massa 3 kg. Jika konstanta pegasnya adalah 300 N/m. Berapakah pertambahan panjang pegas tersebut?

Jawab: k = 300 N/m

Ditanya adalah x .....?

Karena x = F / k ; maka kita cari dahulu nilai gaya yang bekerja pada pegas itu. Gaya yang bekerja pada pegas sama dengan gaya berat. Rumus gaya berat adalah W = m . g

Jadi gaya berat atau berat benda adalah W = 3 kg . 10 m/s² = 30 N.

x = F / k

x = 30 N / 300 N/m

x = 0,1 m

pertambahan panjang pegas itu adalah 0,1 m.

4. Contoh Soal Hukum Hooke

Suatu pegas memiliki suatu pertambahan panjang 0,25 meter sesudah diberikan gaya. Bila pada pegas bertuliskan 400 N/m. Berapakah gaya yang dikerjakan ada pegas tersebut?

diketahui :

x = 0,25 m
k = 400 N/m

ditanya F….?

Jawab

F = k . x
F = 400 N/m x 0,25 m
F = 100 N

Jadi gaya yang diberikan pada pegas tersebut adalah 100 Newton.

Penerapan hukum Hooke dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari kita berhubungan dengan hukum Hooke. Contohnya adalah pada pegas di sepeda motor, pegas di mobi, dan pegas di sepeda. Pegas tersebut dirangkai dengan besi di tengahnya. Namanya adalah Shock. Kalau motor metik hanya punya satu shock saja. Bayangkan apa yang terjadi kalau tidak adalah shockbreaker. Tentu rasanya tidak enak sekali pada saat kita mengendarai sepeda motor. Apalagi kalau kita mengendarai di jalan yang berlubang dan tidak mulus. Jadi fungsi dari shock itu sebagai peredam dari gelombang atau kejutan sehingga kita yang mengendarai itu lebih nyaman.

demikianlah uraian tentang Hukum Hooke semoga bermanfaat.

Penelusuran yang terkait dengan hukum Hooke