Hukum Hooke : Pengertian, Aplikasi, Bunyi, Dan Rumus Beserta Contohnya Secara Lengkap

Posted on

Hukum Hooke : Pengertian, Aplikasi, Bunyi, Dan Rumus Beserta Contohnya Secara Lengkap – Tahukah anda apa yang dimaksud dengan Hukum Hooke ?? Jika anda belum mengetahuinya anda tepat sekali mengunjungi gurupendidikan.com. Karena disini akan mengulas tentang pengertian hukum hooke, aplikasi hukum hooke, bunyi hukum hooke, dan rumus hukum hooke beserta contoh soalnya secara lengkap. Oleh karena itu marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini.

hukum-hooke

Pengertian Hukum Hooke

Hukum Hooke dan elastisitas adalah dua istilah yang saling berkaitan. Untuk memahami arti kata elastisitas, banyak orang menganalogikan istilah tersebut dengan benda-benda yang terbuat dari karet, walaupun pada dasarnya tidak semua benda dengan bahan dasar karet bersifat elastis. Kita ambil dua contoh karet gelang dan peren karet. Bila karet gelang tersebut ditarik, maka panjangnya akan terus bertambah sampai batas tertentu. Kemudian, Jika tarikan dilepaskan panjang karet gelang akan kembali seperti semula. Berbeda halnya dengan permen karet, Bila ditarik panjangnya akan terus bertambah sampai batas tertentu tapi jika tarikan dilepaskan panjang permen karet tidak akan kembali seperti semula. Hal ini bisa terjadi karena karet gelang sifatnya elastis sedangkan permen karet bersifat plastis. Tapi, jika karet gelang ditarik terus menerus adakalanya bentuk kareng gelang tidak kembali seperti semula yang artinya sifat elastisnya sudah hilang. Sehingga diperlu tingkat kejelian yang tinggi untuk menggolongkan mana benda yang sifatnya elastis dan plastis.

Jadi, bisa disimpulkan bahwa elastisitas yaitu kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awal sesudah gaya pada benda tersebut dihilangkan. Keadaan dimana suatu benda tidak bisa lagi kembali ke bentuk semula akibat gaya yang diberikan terhadap benda terlalu besar disebut sebagai batas elastis. Sedangkan hukum Hooke adalah gagasan yang diperkenalkan oleh Robert Hooke yang menyelidiki hubungan antar gaya yang bekerja pada sebuah pegas/benda elastis lainnya supaya benda tersebut dapat kembali ke bentuk semua atau tidak melampaui batas elastisitasnya.

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa Hukum Hooke mengkaji jumlah gaya maksimum yang dapat diberikan pada sebuah benda yang sifatnya elastis (seringnya pegas) agar tidak melwati batas elastisnya dan menghilangkan sifat elastis benda tersebut.


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.


Bunyi Hukum Hooke

Hukum Hooke berbunyi bahwa besarnya gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan pertambahan panjang bendanya. Tentu hal ini berlaku padan beda yang elastis (dapat 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 Dan Elastisitas

1. Tegangan
Tegangan adalah suatu keadaan dimana sebuah benda mengalami pertambahan panjang ketika sebuah benda diberi gaya pada salah satu ujungnya sedangkan ujung lainnya ditahan. Contohnya. seutas kawat dengan luas penampang x m2, dengan panjang mula-mula x meter ditarik dengan gaya sebesar N pada salah satu ujungnya sedangkan pada ujung yang lain ditahan maka kawat akan mengalami pertambahan panjang sebesar x meter. Fenomena ini mengambarkan suatu tegangan yang mana dalam fisika disimbolkan dengan σ dan secara matematis bisa ditulis seperti berikut ini.

rumus-tegangan-dalam-hukum-hooke

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

2. Regangan
Regangan adalah suatu perbandingan antara pertambahan panjang kawat dalam x meter dengan panjang awal kawat dalam x meter. Regangan ini bisa terjadi dikarenakan gaya yang diberikan pada benda ataupun kawat tersebut dihilangkan, sehingga kawat kembali ke bentuk awal.
Hubungan ini secara matematis bisa dituliskan seperti berikut ini :

rumus-regangan-dalam-hukum-hooke

Keterangan:
e = Regangan
ΔL = Pertambahan panjang (m)
Lo = Panjang mula-mula (m)

Sesuai dengan persamaan di atas, regangan (e) tidak mempunyai satuan dikarenakan pertambahan panjang (ΔL) dan panjang awal (Lo) adalah besaran dengan satuan yang sama

3. Modulus Elastisitas (Modulus Young)
Dalam fisika, modulus elastisitas disimbolkan dengan E. Modulus elastisitas menggambarkan suatu perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami bahan. Dengan kata lain, modulus elastis sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik regangan.

rumus-modulus-elastisitas-dalam-hukum-hooke

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

4. Mampatan
Mampatan adalah suatu keadaan yang hampir serupa dengan regangan. Perbedaannya terletak pada arah perpindahan molekul benda sesudah diberi gaya. Berbeda halnya pada regangan dimana molekul benda akan terdorong keluar setelah diberi gaya. Pada mampatan, sesudah diberi gaya, molekul benda akan terdorong ke dalam (memampat).

5. Hubungan Antara Gaya Tarik dan Modulus Elastisitas
Bila ditulis secara matematis, hubungan antara gaya tarik dan modulus elastisitas meliputi:

rumus-hubungan-antara-gaya-tarik-dan-modulus-elastisitas

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 mula-mula (m)

6. Hukum Hooke
Hukum Hooke menyatakan bahwa “bila gaya tari tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”. Secara matematis ditulis sebagai berikut.

rumus-hukum-hooke

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

Hukum Hooke untuk Susuna Pegas

6a. Susunan Seri
Jika dua buah pegas yang mempunyai tetapan pegas yang sama dirangkaikan secara seri, maka panjang pegas menjadi 2x. Oleh sebab itu, persamaan pegasnya yaitu sebagai berikut :

rumus-susunan-seri

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

Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya dan disusun seri ditulis seperti berikut ini.

n

Keterangan:
n = Jumlah pegas

6b. Susunan Paralel
Jika pegas disusun secara paralel, panjang pegas akan tetap seperti semula, sedangkan luas penampangnya menjadi lebih 2x dari semula bila pegas disusun 2 buah. Adapun persamaan pegas untuk dua pegas yang disusun secara paralel, yaitu:

rumus-susunan-paralel

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

Sedangkan persamaan untuk n pegas yang tetapannya sama dan disusun secara paralel, akan dihasilkan pegas yang lebih kuat karena tetapan pegasnya menjadi lebih besar. Persamaan pegasnya dapat ditulis sebagai berikut.

persamaan-pegas

Keterangan:
n = Jumlah pegas


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.

Itulah ulasan tentang Hukum Hooke : Pengertian, Aplikasi, Bunyi, Dan Rumus Beserta Contohnya Secara Lengkap Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terimakasih.

Baca juga refrensi artikel terkait lainnya disini :