Hukum Hooke adalah?☑️ Penjelasan lengkap Bunyi hukum hooke☑️ Rumus dan contoh soal elastisitas beserta jawabannya☑️
Pegas adalah keajaiban rekayasa dan kreativitas manusia. Hadir dalam banyak jenis, mulai dari kompresi, ekstensi, torsi, koil, dan sebagainya. Semuanya memiliki fungsi berbeda serta spesifik.
Fungsi-fungsi ini pada gilirannya memungkinkan penciptaan banyak objek, yang mayoritas muncul sebagai bagian dari Revolusi Ilmiah selama akhir abad ke-17 hingga ke-18.
Pengertian Hukum Hooke
Hukum Hooke adalah salah satu hukum dalam ilmu fisika yang menjelaskan tentang gaya pegas yang terjadi karena adanya sifat elastisitas dari sebuah benda.
Sedangkan menurut Wikipedia.org, hukum Hooke adalah hukum empiris yang menyatakan bahwa gaya (F) yang diperlukan untuk memperpanjang atau menekan pegas sejauh beberapa jarak (x) berskala linier terhadap jarak itu—yaitu, Fs = kx, di mana k adalah konstanta faktor karakteristik pegas (yaitu, kekakuannya), dan x kecil dibandingkan dengan total
Menurut Robert Hooke sebuah benda diklasifikasikan menjadi dua yakni benda yang bersifat plastis dan benda yang bersifat elastis.
Benda yang bersifat plastis maksudnya adalah sebuah benda yang mengalami perubahan ketika dikenai gaya dan benda itu tidak bisa kembali ke bentuk semula setelah gaya yang diberikan hilang.
Sedangkan untuk benda yang bersifat elastik adalah benda yang mengalami perubahan ketika dikenai gaya dan benda itu bisa kembali ke bentuk semula ketika gaya tersebut dihilangkan. Misalnya seperti karet, peer, dsb.
Pegas, sebagai benda elastis yang digunakan untuk menyimpan energi mekanik, aplikasinya sangat luas. Ini memungkinkan hal-hal seperti sistem suspensi otomotif, jam pendulum, pelindung tangan, hingga perangkap tikus muncul dalam keseharian manusia.
Sebagaimana mayoritas perangkat lain yang diteliti dalam kurun waktu berabad-abad, konsep mendasar terkait mekanika sangat dibutuhkan sebelum akhirnya bisa dipakai secara meluas.
Dalam hal pegas, ini berarti memahami hukum elastisitas, torsi, dan gaya yang berlaku, di mana semuanya dikenal sebagai Hukum Hooke. Tentunya dalam hukum hooke ini juga memiliki batas elastisitas.
Batas elastisitas adalah gaya maksimal yang dapat diberikan pada sebuah benda sebelum benda berubah bentuk secara tetap dan panjang benda tidak dapat kembali seperti semula.
Bunyi Hukum Hooke
Bunyi Hukum Hooke menyatakan bahwa ”Besarnya gaya yang diberikan pada pegas sebanding dengan tetapan pegas (k) dan perubahan panjangnya (x)”. Hukum Hooke pada pegas dirumuskan sebagai berikut : F = -kΔx
Hukum ini dinamakan demikian karena seorang fisikawan Inggris abad ke-17 Robert Hooke, telah bersusah payah menemukan hubungan antara gaya pada sebuah pegas dan bagaimana elastisitasnya.
Ketika mempelajari pegas dan elastisitas, Robert Hooke memperhatikan bahwa kurva tegangan vs regangan untuk banyak bahan memiliki daerah linier. Dalam batas-batas tertentu, gaya yang diperlukan guna meregangkan benda elastis seperti pegas logam akan berbanding lurus dengan perpanjangan pegas.
Dia pertama kali menyatakan hukum pada tahun 1660 sebagai anagram Latin. Kemudian, menerbitkan solusinya pada tahun 1678.
Persamaan Hooke berlaku (sampai batas tertentu) dalam banyak situasi lain di mana sebuah benda yang bersifat elastis berubah bentuk, seperti angin bertiup di gedung tinggi, dan musisi yang sedang memetik senar gitar. Benda atau bahan elastis tersebut dapat diasumsikan disebut elastis-linier atau Hookean.
Hukum Hooke hanyalah pendekatan linier orde pertama terhadap respons nyata pegas dan benda elastis lainnya terhadap gaya yang diterapkan.
Di sisi lain, hukum Hooke adalah perkiraan yang akurat untuk sebagian besar benda padat, selama gaya dan deformasi cukup kecil. Untuk alasan ini, hukum Hooke banyak digunakan di semua cabang sains dan teknik, dan merupakan dasar dari banyak disiplin ilmu seperti seismologi, mekanika molekuler, dan akustik.
Hukum Hooke juga merupakan prinsip dasar dari beberapa alat ukur yang ada disekitar kita, seperti skala pegas, manometer, galvanometer, dan roda keseimbangan jam mekanis.
Teori elastisitas modern menggeneralisasikan hukum Hooke untuk mengatakan bahwa regangan (deformasi) suatu benda atau bahan elastis sebanding dengan tegangan yang diberikan padanya.
Namun, karena tegangan dan regangan umum mungkin memiliki beberapa komponen independen, “faktor proporsionalitas” mungkin tidak lagi hanya satu bilangan real, melainkan peta linier (tensor) yang dapat diwakili oleh matriks bilangan real.
Dalam bentuk umum, hukum Hooke memungkinkan untuk menyimpulkan hubungan antara regangan dan tegangan untuk objek kompleks dalam hal sifat intrinsik dari bahan yang dibuatnya.
Misalnya, seseorang dapat menyimpulkan bahwa batang homogen dengan penampang seragam akan berperilaku seperti pegas sederhana ketika diregangkan, dengan kekakuan k berbanding lurus dengan luas penampang dan berbanding terbalik dengan panjangnya.
Rumus Hukum Hooke
Seperti yang telah kita ulas diatas bahwa Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang diperlukan untuk memperpanjang atau menekan pegas pada jarak tertentu sebanding dengan jarak itu sendiri.
Dalam notasi matematika, hukum hooke dinyatakan dalam rumus F = – k . Δx , dengan F adalah gaya, x panjang ekstensi atau kompresi, serta k adalah konstanta proporsionalitas yang dikenal sebagai konstanta pegas. Biasanya, konstanta pegas dituliskan sebagai N/m.
