27 March 2017

Pengertian, Konsep, Rumus, dan Aplikasi Hukum Hooke

Pengertian, Konsep, Rumus, dan Aplikasi Hukum Hooke. Pengertian Hukum Hooke, Konsep yang digunakan dalam Hukum Hooke, Rumus dari Hukum Hooke, Satuan yang dipakai dalam Hukum Hooke, dan Aplikasi atau Penerapan Hukum Hooke dalam Kehidupan Sehari-hari.

Pengertian Hukum Hooke 

Sumber: 4muda.com
Hukum Hooke serta elastisitas yaitu dua arti yang sama-sama berkaitan. Untuk mengerti arti kata elastisitas, beberapa orang menganalogikan istilah itu dengan benda-benda yang terbuat dari karet, meskipun pada intinya tidak semua benda dengan bahan dasar karet miliki sifat elastis.

Kita ambil dua contoh karet gelang serta permen karet. Apabila karet gelang itu ditarik, panjangnya selalu bertambah hingga batas tertentu. Lantas, Bila tarikan dilepaskan panjang karet gelang akan kembali seperti semula.

Tidak sama halnya dengan permen karet, Apabila ditarik panjangnya selalu bertambah hingga batas tertentu namun bila tarikan dilepaskan panjang permen karet tidak akan kembali seperti semula. Hal semacam ini dapat terjadi lantaran karet gelang sifatnya elastis sedangkan permen karet miliki sifat plastis.

Namun, bila karet gelang ditarik terus-terusan ada kalanya bentuk kareng gelang tidak kembali seperti semula yang artinya karakter elastisnya udah hilang. Hingga diperlu tingkat kejelian yang tinggi untuk menggolongkan mana benda yang sifatnya elastis serta plastis.

Jadi, dapat diambil kesimpulan kalau elastisitas yakni kapabilitas sebuah benda untuk kembali pada bentuk awal setelah gaya pada benda itu di hilangkan. Kondisi di mana sebuah benda tidak dapat lagi kembali pada bentuk semula akibat gaya yang didapatkan pada benda sangat besar disebut sebagai batas elastis.

Sedangkan hukum Hooke yaitu ide yang dikenalkan oleh Robert Hooke yang menyelidiki hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu pegas/benda elastis yang lain agar benda itu bisa kembali pada bentuk seluruh atau tidak melampaui batas elastisitasnya.

Dengan hal tersebut, bisa diambil kesimpulan kalau Hukum Hooke mengulas jumlah gaya maksimum yang bisa diberikan pada suatu benda yang sifatnya elastis (biasanya pegas) supaya tidak melewati batas elastisnya serta menghilangkan karakter elastis benda itu.

Aplikasi Hukum Hooke

Sumber: maghfiroherdan.wordpress.com
Dalam pengaplikasian hukum Hooke amat berhubungan erat dengan benda benda yang prinsip kerjanya menggunakan pegas serta yang miliki sifat elastis. Prinsip hukum Hooke udah diaplikasikan pada beberapa benda-benda berikut ini:
  1. Mikroskop yang peranannya untuk melihat jasad-jasad renik yang amat kecil yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang 
  2. Teleskop yang peranannya untuk melihat benda-beda yang letaknya jauh agar terlihat dekat, seperti benda luar angkasa 
  3. Alat pengukur percepatan gravitasi bumi 
  4. Jam yang menggunakan peer sebagai pengatur waktu 
  5. Jam kasa atau kronometer yang digunakan untuk menentukan garis atau kedudukan kapal yang ada di laut 
  6. Sambungan tongkat-tongkat persneling kendaraan baik sepeda motor ataupun mobil 
  7. Ayunan pegas 
Beberapa benda yang udah disebutkan di atas memiliki fungsi penting dalam kehidupan manusia. Dengan kata lain, gagasan Hooke memberi efek positif pada mutu hidup manusia.

Bunyi Hukum Hooke 

Hukum Hooke berbunyi kalau besarnya gaya yang bekerja pada benda sepadan dengan pertambahan panjang bendanya. Jelas hal semacam ini berlaku padan lain yang elastis (bisa merenggang).

F = k. x

Keterangan:

F = gaya yang bekerja pada pegas (N)
k = konstanta pegas (N/m)
x = pertambahan panjang pegas (m)

Besaran Dan Rumus Dalam Hukum Hooke Serta Elastisitas 

Tegangan 

Tegangan yaitu sebuah kondisi di mana satu benda mengalami pertambahan panjang saat satu benda di beri gaya pada satu diantara ujungnya sedangkan ujung yang lain ditahan.

Misalnya. seutas kawat dengan luas penampang x m2, dengan panjang awal mula x meter ditarik dengan gaya sebesar N pada satu diantara ujungnya sedangkan pada ujung yang lain ditahan kawat akan mengalami pertambahan panjang sebesar x meter.

Fenomena ini mengambarkan sebuah tegangan yang mana dalam fisika disimbolkan dengan σ serta secara matematis dapat ditulis seperti berikut ini:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

F = Gaya (N)
A = Luas penampang (m2)
σ = Tegangan (N/m2 atau Pa)

Regangan 

Regangan yaitu sebuah perbandingan antara pertambahan panjang kawat dalam x meter dengan panjang awal kawat dalam x meter.

Regangan ini dapat terjadi karena gaya yang diberikan pada benda maupun kawat itu di hilangkan, hingga kawat kembali pada bentuk awal.
Hubungan ini secara matematis dapat dituliskan seperti berikut ini:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

e = Regangan
ΔL = Pertambahan panjang (m)
Lo = Panjang awal mula (m)

Sesuai sama persamaan di atas, regangan (e) tidak memiliki satuan karena pertambahan panjang (ΔL) serta panjang awal (Lo) yaitu besaran dengan satuan yang sama

Modulus Elastisitas (Modulus Young) 

Dalam fisika, modulus elastisitas disimbolkan dengan E. Modulus elastisitas menggambarkan sebuah perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami bahan. Dengan kata lain, modulus elastis sepadan dengan tegangan serta berbanding terbalik regangan.
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

E = Modulus elastisitas (N/m)
e = Regangan
σ = Tegangan (N/m2 atau Pa)

Mampatan 

Mampatan yaitu sebuah kondisi yang nyaris sama dengan regangan. Ketidaksamaannya terdapat pada arah perpindahan molekul benda setelah di beri gaya. Berbeda halnya pada regangan di mana molekul benda akan terdorong keluar sesudah di beri gaya. Pada mampatan, setelah di beri gaya, molekul benda akan terdorong ke dalam (memampat).

Hubungan Antara Gaya Tarik serta Modulus Elastisitas 

Apabila ditulis secara matematis, hubungan pada gaya tarik serta modulus elastisitas mencakup:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

F = Gaya (N)
E = Modulus elastisitas (N/m)
e = Regangan
σ = Tegangan (N/m2 atau Pa)
A = Luas penampang (m2)
E = Modulus elastisitas (N/m)
ΔL = Pertambahan panjang (m)
Lo = Panjang awal mula (m)

Hukum Hooke 

Hukum Hooke menyebutkan bahwa “bila gaya tari tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”. Secara matematis ditulis sebagai berikut ini:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

F = Gaya luar yang diberikan (N)
k = Konstanta pegas (N/m)
Δx = Pertanbahan panjang pegas dari posisi normalnya (m)

Hukum Hooke untuk Susunan Pegas 

Susunan Seri 

Bila dua buah pegas yang memiliki tetapan pegas yang sama dirangkaikan secara seri, panjang pegas jadi 2x. Oleh karena itu, persamaan pegasnya yakni sebagai berikut ini:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

Ks = Persamaan pegas
k = Konstanta pegas (N/m)

Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya serta disusun seri ditulis seperti berikut ini:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

n = Jumlah pegas

Susunan Paralel 

Bila pegas disusun secara paralel, panjang pegas akan tetap seperti semula, sedangkan luas penampangnya jadi lebih 2x dari semula apabila pegas disusun 2 buah. Mengenai persamaan pegas untuk dua pegas yang disusun secara paralel, yakni:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

Kp = Persamaan pegas susunan paralel
k = Konstanta pegas (N/m)

Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya sama serta disusun secara paralel, akan dihasilkan pegas yang lebih kuat lantaran tetapan pegasnya jadi lebih besar. Persamaan pegasnya bisa ditulis sebagai berikut ini:
Sumber: gurupendidikan.com
Keterangan:

n = Jumlah pegas

Contoh Soal Hukum Hooke 

Sebuah pegas mempunyai sebuah pertambahan panjang 0,25 meter setelah diberikan gaya. Apabila pada pegas bertuliskan 400 N/m. Berapakah gaya yang dikerjakan ada pegas itu?

Diketahui:

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

Ditanya: F….?

Jawaban:

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

Jadi gaya yang diberikan pada pegas tersebut yaitu 100 Newton.

Demikianlah pembahasan kami mengenai Pengertian, Konsep, Rumus, dan Aplikasi Hukum Hooke, untuk berbagai informasi yang kami sajikan pada kesempatan ini, harapannya semoga Postingan kali ini mengenai Hukum Hooke di atas sedikitnya dapat menambah pengetahuan tersendiri bagi anda para pembaca.

Khususnya bagi anda yang saat ini sedang mencari sumber pengetahuan untuk lebih memahami Segala Hal tentang Hukum Hooke. Terima kasih atas kunjungannya dan salam sukses untuk sahabat semuanya.

Referensi:
  1. gurupendidikan.com 
Back To Top