Hukum Hooke Fisika 2 Kelas 2 Setya Nurachmandani 2009

69 Elastisitas dan Getaran Harmonik Persamaan di atas dapat dinyatakan dengan kata-kata sebagai berikut. “Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus sebanding dengan gaya tariknya. Pernyataan tersebut dikemukakan pertama kali oleh Robert Hooke, seorang arsitek yang ditugaskan untuk membangun kembali gedung-gedung di London yang mengalami kebakaran pada tahun 1666. Oleh karena itu, pernyataan di atas dikenal sebagai hukum Hooke. Hubungan antara Hukum Hooke dengan moduls Young adalah sebagai berikut. E = F A X Ÿ F = EA X X = k X Hubungan antara tetapankonstanta gaya k dengan modulus Young E, dituliskan sebagai berikut. k = EA X Sifat pegas seperti yang dinyatakan oleh hukum Hooke tidak terbatas pada pegas yang diregangkan. Pada pegas yang dimampatkan juga berlaku Hukum Hooke, selama pegas masih pada daerah elastisitas. Sifat pegas seperti itu banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada neraca pegas, bagian-bagian tertentu mesin, dan peredam kejut pada kendaraan bermotor. Sumber: Fisika, Kane Sterheim, 1991. Gambar 3.4 Grafik pertambahan panjang kawat terhadap berat beban. 15 2 3 4 5 X × 10 -3 m 5 10 35 40 1 6 7 8 9 F N 20 25 30 A B C 70 Fisika SMAMA Kelas XI Kegiatan 3.2 Grafik pada Gambar 3.4 menunjukkan gaya terhadap penambahan panjang untuk seutas kawat aluminium yang panjangnya 2 m dan luas penampangnya 1 mm 2 . Titik A disebut batas elastisitas, penambahan panjang sebanding dengan gaya tarik. Daerah OA disebut daerah elastis, dan berlaku hukum Hooke. Pada daerah OA, jika gaya tarik dihilangkan, maka kawat akan kembali ke bentuk awalnya. Jika kawat terus ditarik hingga melampaui batas elastisitas A, maka kawat akan memasuki daerah plastik daerah AC. Pada daerah ini pertambahan panjang tidak lagi berbanding lurus dengan gaya tarik, yang berarti hukum Hooke tidak berlaku. Jika gaya tarik dihilangkan, maka kawat tidak kembali ke bentuk semula. Gaya maksimum yang dapat diberikan pada kawat tanpa mematahkannya terjadi di titik B atau disebut titik tekuk. Saat mencapai titik C, bahan akan patah atau putus. Oleh karena itu, titik C disebut titik patah breaking point. Hukum Hooke A. Tujuan Anda dapat menyelidiki hubungan antara gaya dengan pertambahan panjang pegas.

B. Alat dan Bahan

1. Mistar 2. Pegas spiral 3. Beban 4. Statip

C. Langkah Kerja

1. Pasanglah sebuah pegas spiral dan mistar pada susunan statip seperti di- tunjukkan gambar di sam- ping 2. Gantungkan sebuah be- ban di ujung pegas, kemu- dian amati pertambahan panjangnya 3. Masukkan data penga- matan dalam tabel seperti tabel berikut batang pegas spiral batang penunjuk gantungan beban gaya tarik mistar skala m m 71 Elastisitas dan Getaran Harmonik T k h o o Tabel Hasil Pengamatan Massa Beban Gaya Tarik Panjang Pertambahan F X F = m g N Pegas X cm Panjang X 4. Ulangi langkah 2 sampai 3 dengan menambah berat beban 5. Ulangi langkah 1 – 4 dengan pegas yang berbeda 6. Buatlah grafik hasil pengamatan Pertanyaan: 1. Apa yang terjadi jika pegas diberi beban? 2. Mengapa pegas dapat bertambah panjang? 3. Apa yang terjadi jika pegas yang telah diberi beban, kemudian beban diambil lagi? 4. Bagaimana cara menentukan konstanta pegas? 5. Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan ini Robert Hooke 1635 – 1703 Robert Hooke dilahirkan dipulau Wight. Ia sudah menjadi yatim pada usia 13 tahun. Ketika masih muda, Hooke bekerja sebagai pramusaji dan menggunakan uangnya untuk kuliah di Oxford University. Pada tahun 1655, Hooke membantu Robert Boyle dalam menemukan pompa udara. Di Royal Society, Hooke bekerja sebagai kurator berbagai eksperimen. Ia mendemontrasikan ide-ide baru yang menarik kepada para anggota Royal Society setiap minggunya. Selain itu, Hooke juga seorang arsitek yang terkenal di zamannya. Hooke paling dikenang karena hukum elastisitas-nya. Hukum ini menyatakan bahwa sejauh mana suatu benda padat itu menjadi tidak karuan bentuknya berbanding lurus dengan gaya yang diberlakukan terhadapnya. Timbangan pegas untuk menimbang hasil bumi di pasar swalayan menggunakan prinsip ini.