MAKALAH FISIKA ELASTIS DAN HUKUM HOOKE

MAKALAH FISIKA (ELASTIS DAN HUKUM HOOKE
BAB I
PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang
Ketika Anda menarik karet mainan sampai batas tertentu, karet tersebut bertambah
panjang. Jika tarikan dilepaskan, maka karet akan kembali ke panjang semula. Demikian juga ketika
Anda merentangkan pegas, pegas tersebut akan bertambah panjang. Tetapi ketika dilepaskan,
panjang pegas akan kembali seperti semula. Apabila di laboratorium sekolah Anda terdapat pegas,
silahkan melakukan pembuktian ini. Regangkan pegas tersebut dan ketika dilepaskan maka panjang
pegas akan kembali seperti semula. Mengapa demikian ? hal itu disebabkan karena benda-benda
tersebut memiliki sifat elastis.
Elastis atau elastsisitas adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya
ketika gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan pada
sebuah benda yang elastis, maka bentuk benda tersebut berubah. Untuk pegas dan karet, yang
dimaksudkan dengan perubahan bentuk adalah pertambahan panjang. Perlu Anda ketahui bahwa
gaya yang diberikan juga memiliki batas-batas tertentu. Sebuah karet bisa putus jika gaya tarik yang
diberikan sangat besar, melawati batas elastisitasnya.

1.2.Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang makalah ini, maka penyusun membuat suatu rumusan masalah,

yaitu :
1.

Apa yang dimaksud dengan elastis ?

2.

Apa yang dimaksud dengan hukum hooke?

1.3.Batasan Masalah
Elastis dan Hukum Hooke

1.4.Tujuan
Makalah ini disusun agar dapat lebih mendalami tentang makna Elastis dan Hukum Hooke.
Elastis dan Hukum Hooke seterusnya seperti yang ada pada rumusan masalah. Tidak hanya itu,

penyusunan makalah ini juga tidak hanya bagi para pembaca saja, akan tetapi agar dapat pula
menjadi bahan informasi/bahan ajar bagi orang lain (siswa).

BAB II

PEMBAHASAN

A. Elastisitas

Ketika Anda menarik karet mainan sampai batas tertentu, karet tersebut bertambah panjang.
Jika tarikan dilepaskan, maka karet akan kembali ke panjang semula. Demikian juga ketika Anda
merentangkan pegas, pegas tersebut akan bertambah panjang. Tetapi ketika dilepaskan, panjang
pegas akan kembali seperti semula. Apabila di laboratorium sekolah Anda terdapat pegas, silahkan
melakukan pembuktian ini. Regangkan pegas tersebut dan ketika dilepaskan maka panjang pegas
akan kembali seperti semula. Mengapa demikian ? hal itu disebabkan karena benda-benda tersebut
memiliki sifat elastis.
Elastis atau elastsisitas adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya
ketika gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan pada
sebuah benda yang elastis, maka bentuk benda tersebut berubah. Untuk pegas dan karet, yang
dimaksudkan dengan perubahan bentuk adalah pertambahan panjang. Perlu Anda ketahui bahwa
gaya yang diberikan juga memiliki batas-batas tertentu. Sebuah karet bisa putus jika gaya tarik yang
diberikan sangat besar, melawati batas elastisitasnya.
Demikian juga sebuah pegas tidak akan kembali ke bentuk semula jika diregangkan dengan
gaya yang sangat besar. Jadi benda-benda elastis tersebut memiliki batas elastisitas. Batas elastis itu
apa ? lalu bagaimana kita bisa mengetahui hubungan antara besarnya gaya yang diberikan dan

perubahan panjang minimum sebuah benda elastis agar benda tersebut bisa kembali ke bentuk
semula? Untuk menjawab pertanyaan ini, mari kita berkenalan dengan Hooke.

B. Hukum Hooke pada Pegas

Misalnya kita tinjau pegas yang dipasang horisontal, di mana pada ujung pegas tersebut
dikaitkan sebuah benda bermassa m. Massa benda kita abaikan, demikian juga dengan gaya
gesekan, sehingga benda meluncur pada permukaan horisontal tanpa hambatan. Terlebih dahulu kita
tetapkan arah positif ke kanan dan arah negatif ke kiri. Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada
pegas tersebut tidak diberikan gaya. Pada kedaan ini, benda yang dikaitkan pada ujung pegas berada
dalam posisi setimbang.
Untuk semakin memudahkan pemahaman Anda,sebaiknya dilakukan juga percobaan. Apabila
benda ditarik ke kanan sejauh +x (pegas diregangkan), pegas akan memberikan gaya pemulih pada
benda tersebut yang arahnya ke kiri sehingga benda kembali ke posisi setimbangnya .
Sebaliknya, jika benda ditarik ke kiri sejauh -x, pegas juga memberikan gaya pemulih untuk
mengembalikan benda tersebut ke kanan sehingga benda kembali ke posisi setimbang.Besar gaya
pemulih F ternyata berbanding lurus dengan simpangan x dari pegas yang direntangkan atau ditekan
dari posisi setimbang (posisi setimbang ketika x = 0).
Persamaan ini sering dikenal sebagai persamaan pegas dan merupakan hukum Hooke.
Hukum ini dicetuskan oleh Robert Hooke (1635-1703). k adalah konstanta dan x adalah simpangan.

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya pemulih alias F mempunyai arah berlawanan dengan
simpangan x. Ketika kita menarik pegas ke kanan maka x bernilai positif, tetapi arah F ke kiri
(berlawanan arah dengan simpangan x). Sebaliknya jika pegas ditekan, x berarah ke kiri (negatif),
sedangkan gaya F bekerja ke kanan. Jadi gaya F selalu bekeja berlawanan arah dengan arah
simpangan x. k adalah konstanta pegas. Konstanta pegas berkaitan dengan elastisitas sebuah
pegas.
Semakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah pegas), semakin besar gaya yang
diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sebaliknya semakin elastis sebuah pegas
(semakin kecil konstanta pegas), semakin kecil gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas.
Untuk meregangkan pegas sejauh x, kita akan memberikan gaya luar pada pegas, yang besarnya
sama dengan F = +kx. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa x sebanding dengan gaya yang
diberikan pada benda.

1. Hukum Hooke untuk pegas yang bergerak secara vertikal
Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang
terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya Hooke ini secara
proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya, atau lewat
rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:

F adalah gaya (dalam unit newton)

k adalah konstante pegas (dalam newton per meter)
x adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (dalam unit meter).
Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas danpertambahan
panjang (X), didaerah yang ada dalam batas kelentingan pegas.F = k.Δx Atau : F = k (tetap) xk
adalah suatu tetapan perbandingan yang disebut tetapan pegas yang nilainyaberbeda untuk pegas
yang berbeda.Tetapan pegas adalah gaya per satuan tambahan panjang. Satuannya dalam SI adalah
N/m
HukumHooke.
Salah satu prinsip dasar dari analisa struktur adalah hukum Hooke yang menyatakan bahwa pada
suatu struktur : hubungan tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah proporsional atau
hubungan beban (load) dan deformasi (deformations) adalah proporsional. Struktur yang mengikuti
hukum Hooke dikatakan elastis linier dimana hubungan F dan y berupa garis lurus. Lihat Gambar 1.1a. , sedangkan struktur yang tidak mengikuti hukum Hooke dikatakan Elastis non linier, lihat Gambar
1.1-b.

C. Hukum Hooke untuk benda non Pegas
Hukum Hooke ternyata berlaku juga untuk semua benda padat, dari besi sampai tulang tetapi
hanya sampai pada batas-batas tertentu. Pada benda bekerja gaya berat (berat = gaya gravitasi
yang bekerja pada benda), yang besarnya = mg dan arahnya menuju ke bawah (tegak lurus
permukaan bumi). Akibat adanya gaya berat, batang logam tersebut bertambah panjang sejauh (∆L).
Jika besar pertambahan panjang (∆L) lebih kecil dibandingkan dengan panjang batang logam, hasil

eksperimen membuktikan bahwa pertambahan panjang (∆L) sebanding dengan gaya berat yang
bekerja pada benda.
Kita juga bisa menggantikan gaya berat dengan gaya tarik, seandainya pada ujung batang
logam tersebut tidak digantungkan beban. Besarnya gaya yang diberikan pada benda memiliki batasbatas tertentu. Jika gaya sangat besar maka regangan benda sangat besar sehingga akhirnya benda
patah.
Jika sebuah benda diberikan gaya maka hukum Hooke hanya berlaku sepanjang daerah
elastis sampai pada titik yang menunjukkan batas hukum Hooke. Jika benda diberikan gaya hingga
melewati batas hukum Hooke dan mencapai batas elastisitas, maka panjang benda akan kembali
seperti semula jika gaya yang diberikan tidak melewati batas elastisitas.
Tapi hukum Hooke tidak berlaku pada daerah antara batas hukum Hooke dan batas
elastisitas. Jika benda diberikan gaya yang sangat besar hingga melewati batas elastisitas, maka
benda tersebut akan memasuki daerah plastis dan ketika gaya dihilangkan, panjang benda tidak akan

kembali seperti semula; benda tersebut akan berubah bentuk secara tetap. Jika pertambahan
panjang benda mencapai titik patah, maka benda tersebut akan patah.
Berdasarkan persamaan hukum Hooke di atas, pertambahan panjang (∆L) suatu benda
bergantung pada besarnya gaya yang diberikan (F) dan materi penyusun dan dimensi
benda (dinyatakan dalam konstanta k). Benda yang dibentuk oleh materi yang berbeda akan memiliki
pertambahan panjang yang berbeda walaupun diberikan gaya yang sama, misalnya tulang dan besi.
Demikian juga, walaupun sebuah benda terbuat dari materi yang sama (besi, misalnya), tetapi

memiliki panjang dan luas penampang yang berbeda maka benda tersebut akan mengalami
pertambahan panjang yang berbeda sekalipun diberikan gaya yang sama. Jika kita membandingkan
batang yang terbuat dari materi yang sama tetapi memiliki panjang dan luas penampang yang
berbeda, ketika diberikan gaya yang sama, besar pertambahan panjang sebanding dengan panjang
benda mula-mula dan berbanding terbalik dengan luas penampang. Makin panjang suatu benda,
makin besar besar pertambahan panjangnya, sebaliknya semakin tebal benda, semakin kecil
pertambahan panjangnya.
Persamaan ini menyatakan hubungan antara pertambahan panjang (∆L) dengan gaya (F) dan
konstanta (k). Materi penyusun dan dimensi benda dinyatakan dalam konstanta k. Untuk materi
penyusun yang sama, besar pertambahan panjang (delta L) sebanding dengan panjang benda mulamula (Lo) dan berbanding terbalik dengan luas penampang (A)

BAB III
PENUTUP

A.KESIMPULAN
Agar lebih memahami tentang landasan teori hukum Hooke lakukakanlah percobaan sederhana
dengan menggunakan pegas yang digantungkan pada statif. Gantungkan pegas pada statif dan
ukurlah panjang pegas mula-mula menggunakan penggaris. Gantungkan beban 50 gram pada pegas
dan ukurlah perubahan panjang pegas setelah diberi beban. Lakukan hal yang sama dengan massa


beban yang berbeda. Kamu dapat menggunakan beban dengan massa 60 gram, 70 gram dan
selanjutnya. Apa yang dapat kamu simpulkan dari percobaan tersebut ?
Percobaan yang telah kamu lakukan, telah lebih dulu dilakukan oleh Robert Hooke seorang arsitek
berkebangsaan Inggris. Dari percobaan yang telah dilakukannya Robert Hooke mengemukakan
sebuah teori mengenai perubahan panjang pegas dengan gaya luar yang diberikan pada pegas.
Seperti yang telah kita ketahui pegas merupakan benda elastis yang akan bertambah panjang ketika
diberi gaya, dan pegas akan kembali pada panjang mula – mula setelah gaya dihilangkan. Menurut
Robert Hooke “pertambahan panjang pada pegas berbanding lurus dengan gaya yang diberika pada
pegas tersebut”. Pernyataan tersebut yang kemudian dikenal dengan Hukum Hooke. Apakah
percobaan yang telah kamu lakukan hasilnya sama dengan percobaan yang dilakukan oleh Robert
Hooke ? jika demikian berarti kamu telah berhasil membuktikan landasan teori Hukum Hooke.
Saat kamu menggantungkan beban pada pegas artinya kamu telah memberikan gaya pada pegas.
Gaya tersebut akan membuat pegas bertambah anjang kemudian pegas akan bergetar naik turun.
Mengapa pegas dapat bergetar ?

B. Kesimpulan
Dari analisis data percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa pengaruh gaya yang bekerja
pada pegas terhadap pertambahan panjang pegas adalah berbanding lurus, apabila gaya diperbesar
maka pertambahan panjang akan semakin besar. Hali ini sesuai dengan persamaan . Dari analisis
data juga dibuktik

Dan bahwa ketiga pegas mempunyai konstanta pegas yang berbeda, konstanta pegas ini
menunjukan kemampuan pegas untuk memanjang. Dari ketiga pegas disimpulkan bahwa pegas 1
paling elastis dibanding pegas 2 dan 3. Semakin besar konstanta pegas maka makin tinggi pula
kemampuan untuk memanjang
Agar percobaan elastisitas benda berhasil, kami menyarankan dalam pengukuran
pertambahan panjang pegas, harus dilakukan dengan teliti dan cermat. Karena jika terjadi kesalahan
dalam pengukuran akan mempengaruhi perhitungan konstanta pegas. Selain itu, lebih baik
digunakan beban yang besar karena semakin besar beban maka pertambahan panjangnya akan
lebih panjang dan lebih mudah diukur.

http://ndar3006.blogspot.co.id/2015/06/makalah-fisika-elastis-dan-hukumhooke.html