77
Elastisitas dan Getaran Harmonik
Bila ada n pegas yang tetapan pegasnya sama disusun secara paralel, maka akan menghasilkan pegas yang lebih kuat. Karena tetapan pegasnya
menjadi lebih besar. k
p
= nk
1. Dua buah pegas yang disusun pararel berturut-turut mempunyai
konstanta sebesar 200 Nm dan 300 Nm. Jika diujungnya diberi beban sebesar 4 kg dan g = 10 ms
2
, maka hitunglah pertambahan panjang pegas
Diketahui : a. k
1
= 200 Nm b. k
2
= 300 Nm c. m = 4 kg
d. g = 10 ms
2
Ditanyakan: X
= ...? Jawab:
k
p
= k
1
+ k
2
= 200 + 300 = 500 Nm
F = k
p
× X
X
=
p
F k
=
4 10 500
u
= 0,08 m = 8 cm
2. Dua buah pegas yang disusun secara seri berturut-turut besar konstantanya 200 Nm dan 100 Nm. Apabila pada pegas
tersebut diberi beban 40 N, hitunglah pertambahan panjang pegas
Diketahui : a. k
1
= 200 Nm b. k
2
= 100 Nm c. F
= 40 N Ditanyakan :
X = ...?
Jawab:
1
s
k
=
1 2
1 1
k k
=
1 1
200 100
=
3 200
Contoh 3.4
78
Fisika SMAMA Kelas XI
k
s
=
200 3
F = k
s
X
X =
s
F k
= 40
200 3
=
3 5
m = 60 cm
4. Penerapan Sifat Elastis Bahan
Dalam kehidupan sehari-hari, alat yang menerapkan sifat elastis bahan banyak dijumpai. Misalnya, pada mainan anak-anak seperti pistol-pistolan,
mobil-mobilan, dan ketapel; perlengkapan rumah tangga seperti kursi sudut dan spring-bed. Di sini akan dikemukakan beberapa contoh
pemanfaatan peranan sifat elastis bahan.
a. Alat Ukur Gaya Tarik Kereta Api
Alat ini dilengkapi dengan sejumlah pegas yang disusun sejajar. Pegas- pegas ini dihubungkan ke gerbong kereta api saat kereta akan bergerak. Hal
ini di lakukan untuk diukur gaya tarik kereta api sesaat sebelum meninggal- kan stasiun.
b. Peredam Getaran atau Goncangan Pada Mobil
Penyangga badan mobil selalu dilengkapi pegas yang kuat sehingga goncangan yang terjadi
pada saat mobil melewati jalan yang tidak rata dapat diredam. Dengan demikian, keseimbangan
mobil dapat dikendalikan.
c. Peranan Sifat Elastis dalam Rancang Bangun
Untuk menentukan jenis logam yang akan digunakan dalam membangun sebuah jembatan,
pesawat, rumah, dan sebagainya maka modulus Young, tetapan pegas, dan sifat elastis, logam
secara umum harus diperhitungkan.
Gambar 3.9 Peredam getaran
pada mobil.
Sumber: Kamus Visual
79
Elastisitas dan Getaran Harmonik
S oal Kompetensi 3.2
Gambar 3.10 Pengetahuan mengenai modulus Young bahan sangat penting
dalam membuat berbagai bangunan.
d. Contoh-Contoh Pemanfaatan Sifat Elastis dalam Olahraga
Di bidang olahraga, sifat elastis bahan diterapkan, antara lain, pada papan loncatan pada cabang olah raga loncat indah dan tali busur pada
olahraga panahan. Karena adanya papan yang memberikan gaya Hooke pada atlit, maka atlit dapat meloncat lebih tinggi daripada tanpa papan.
Sedangkan tali busur memberikan gaya pegas pada busur dan anak panah.
Gambar 3.11 Pemanfaatan bahan elastis pada olahraga.
1. Berdasarkan hukum Hooke, jelaskan makna bertambahnya panjang
batang
X
berbanding lurus dengan gaya F, berbanding lurus dengan panjang mula-mula X, dan berbanding
terbalik dengan luas penampang batang A 2. Perhatikan gambar disamping 4 buah pegas identik
mempunyai konstanta masing-masing k
1
= 200 Nm
-1
, k
2
= 400 Nm
-1
, k
3
= 200 Nm
-1
, dan k
4
= 200 Nm
-1
. Jika pada susunan pegas tersebut diberi beban sebesar
580 N, maka hitunglah konstanta pegas susunan dan pertambahan panjang susunan pegas
Sumber: CD Clipart
Sumber: Kamus Visual
k
1
k
2
k
3
k
4
F
