Dalam ilmu fisika, terdapat beberapa jenis humum yang perlu di pelajari, salah satunya dengan Hukum Hooke. Apa itu hukum hooke? Hukum hooke adalah hukum yang mempelajari tentang elastisitas pada sebuah benda. Informasi lebih lanjut simak penjelasan dibawah ini, karena kali ini kita akan membahas tentang Hukum Hooke secara lengkap, mulai dari pengertian hukum hooke, bunyi hukum hooke, rumus hukum hooke dan contoh soal hukum hooke lengkap dengan pembahasannya.
Pengertian Hukum Hooke
Pada dasarnya hukum hooke dan elastisitas merupakan hal yang saling berkaitan. Kebanyakan dari kita mengartikan kata elastisitas dengan benda yang terbuat dari karet. Hal ini dikarenakan karet membang berbentuk elastis, mekipun demikian ada beberapa karet yang tidak selalu elastis.
Salah satu contoh benda yang bisa dijadikan contoh pada hukum hooke adalah karet gelang dan permen karet. Pada karet gelang, ketika karet gelang ditarik maka panjang karet akan terus bertambah dan ketika dilepaskan, karet gelang akan kembali ke keadaan semula. Sedangkan pada permen karet, pada saat permen karet di tarik maka permen karet akan semakin panjang namuan pada saat permen karet dilepaskan, panjang permen karet tidak kembali seperti semula. Kedua contoh tersebut menandakan bahwa karet gelang bersifat elastis dan permen karet bersifat plastis.
Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa Elastisitas adalah kemampuan benda untuk kembali ke bentuk semua setelah gaya yang diberikan hilang.
Sedangkan, Hukum Hooke adalah suatu gagasan yang dikenalkan oleh Robert Hooke yang menyelidiki hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas atau benda elastis lainnya agar benda tersebut dapat kembali seperti semula.
Baca Juga : Hukum Coulomb
Bunyi Hukum Hooke
Dari penjelasan diatas kita dapat menyimpulkan bahwa semakin besar gaya yang diberikan pada sebuah benda maka akan membuat pegas menjadi semakin panjang. Berikut bunyi hukum hooke.
Bunyi Hukum Hooke = “jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah benda pegas tidak melebihi batas elastisnya, maka pertambahan panjang benda yang terjadi menjadi sebanding dengan gaya tarik yang diberikan”.
Namun perlu diketahui juga, bahwa benda yang diberikan pada sebuah benda juga dapat melampaui batas sehingga membuat benda tersebut tidak dapat dikembalikan ke bentuk semula.
Rumus Hukum Hooke
Hukum Hooke dapat dirumuskan dengan persamaan berikut ini:
F = – k . Δx
Keterangan:
K: Konstanta pegas (N/m)
Δx: pertambahan panjang pada pegas (m)
F: gaya (N)
Baca Juga : Hukum Pascal
Dalam perhitungannya, gaya elastisitas memiliki beberapa rangkaian yaitu rangkaian pegas seri, rangkaian pegas paralel, dan juga energi potensial pegas. Untuk menghitungnya perlu digunakan beberapa rumus yang berbeda. Berikut ini beberapa rumusnya:
1. Rangkaian Pegas Seri
Jika terdapat dua buah pegas atau lebih yang tersusun dalam rangkaian seri, maka dapat dihitung menggunakan rumus dibawah ini:
1/kp = 1/k1 + 1/k2 + …
2. Rangkaian Pegas Paralel
Jika terdapat dua pegas tersusun dalam rangkaian paralel, maka untuk mencari nilai kontanta dapat menggunakan rumus persamaan dibawah ini:
kp = k1 + k2 + …
3. Energi Potensial Pegas
Sifat elastis pada pegas membuat energi potensial bergantung pada besar gaya yang diberikan utnuk meregangkan sebuah benda. Rumus yang digunakan sebagai berikut:
Ep = ½ k Δx2
Keterangan :
K = konstanta pegas (N/m)
Ep = energi potensial pegas (J)
Δx = pertambahan panjang pegas (m)
Baca Juga : Hukum Archimedes
Besaran Hukum Hooke
Pada hukum hooke ada beberapa jenis besaran yang perlu dipelajari, berikut ini beberapa penjelasan dan rumus perhitungan pada besaran hukum hooke:
1. Modus Elastisitas
Perbedaan antara regangan dan tegangan yang dialami sebuah benda yang disebut dengan modus elastisitas. Rumus yang digunakan yaitu:
E = σ/e
Keterangan:
σ = tegangan (N/m2 atau Pa)
E = modulus elastisitas (N/m)
e = regangan
2. Regangan
Perbandingan antar panjang awal benda dengan pertambahan panjang disebut dengan Regangan. Hal ini terjadi karena gaya yang diberikan atau dihilangkan pada sebuah benda. Rumus yang digunakan sebagai berikut:
e = ΔL/ Lo
Keterangan:
e = regangan
Lo = panjang mula-mula (m)
ΔL = pertambahan panjang (m)
3. Mampatan
Mampatan adalah kondisi yang mirip dengan regangan, perbedaannya hanya pada arah perpindahan yang terjadi setelah gaya yang diberikan pada sebuah benda. Pada saat mampatan diberikan gaya, maka molekul sebauh benda akan bergeser ke dalam. Kondisi ini membuat benda kembali merapat.
4. Tegangan
Tegangan adalah keadaan dimana sebuah benda mengalami pertambahan panjang akibat gaya yang diberikan pasa salah satu ujungnya. Berikut rumus yang digunakan:
σ = F/A
Keterangan:
F : gaya (N)
σ : tegangan (N/m2 atau Pa)
A :luas penampang (m2)
Baca Juga : Listrik Dinamis
Contoh Soal Hukum Hooke
Terdapat sebuah pegas dengan panjang 25cm dan balok bermassa 20gram. Pada saat balok digantungan pada pegas, maka panjangnya bertambah 5cm. Hitunglah besar modulus elastis benda jika diketahui penampang pegas memiliki luas 10cm2?
Jawab
E : σ/e
E : (F /A ) / (ΔL/Lo)
E : ( 0.2 N/ 0.01 m2) / (5 cm /25 cm )
E : (20 N /m2 )/ (0.2)
E : 100 N/m2
Demikian artikel mengenai Hukum Hooke . Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.