Hukum Hooke untuk Pegas dan Susunan Seri-Paralel Pegas

Hukum Hooke untuk Pegas

Hukum Hooke tidak hanya berlaku pada batang besi saja. Berdasarkan eksperimen Hooke juga menemukan bahwa hubungan linear antara gaya dan perubahan panjang berlaku juga untuk pegas.

Jika suatu pegas diberi gaya F maka pegas akan bertambah panjang x. Hubungan antara kedua besaran diberikan oleh

F = k.∆x

Dengan k merupakan konstanta yang dinamakan konstanta pegas (memiliki satuan N/m).

Gambar di atas melukiskan grafik gaya, F sebagai fungsi pertambahan panjang pegas, ∆x yang diperoleh dari suatu eksperimen. Tampak bahwa kurva berbetuk garis lurus dengan kemiringan sama dengan konstanta pegas k.

Susunan Pegas Seri

Anggap ada dua pegas yang di susun seri seperti gambar di samping. Pada waktu pegas diberi beban, pegas 1 akan mengalami gaya sebesar berat beban (misalnya kita namakan F) demikian juga pegas 2 (artinya untuk setiap pegas pada rangkaian seri gayanya sama). Akibatnya pegas 1 akan bertambah panjang sebesar x₁ = F₁/k₁ dan pegas 2 akan bertambah panjang sebesar x₂ = F₂/k₂. Pertambahan panjang total pegas adalah

Untuk susunan n buah pegas yang disusun secara seri dengan konstanta pegas masing-masing k₁, k₂, k₃, . . . k_n dapat dianggap sebagai sebuah pegas dengan konstanta k yang besarnya

Susunan Pegas (paralel)

Anggap dua pegas dihubungkan paralel kemuadia pada susunan pegas ini digantungkan sebuah benda. Gaya berat (misalnya kita namakan F) yang bekerja pada pegas akan tersebar pada kedua pegas ini, sehingga masing-masing pegas bertambah panjang sebesar ∆x. Jika gaya yang dirasakan pada masing-masing pegas adalah F₁ dan F₂ maka F = F₁ = F₂. Karena F₁ = k₁∆x₁ dan F₂ = k₂∆x₂ maka

Untuk susunan n buah pegas yang disusun secara paralel dengan konstanta pegas masing-masing k₁, k₂, k₃, . . . k_n dapat dianggap sebagai sebuah pegas dengan konstanta k yang besarnya