Network
INFOTEMANGGUNG.COM - Tetapan pegas adalah konsep penting dalam fisika yang sering digunakan untuk menggambarkan perilaku pegas elastis.
Untuk memahami tetapan pegas, pertimbangkan kasus seorang siswa yang memiliki massa 50 kg dan bergantung pada ujung pegas.
Saat siswa itu digantung, pegasnya bertambah panjang sejauh 10 cm. Tetapi bagaimana kita dapat mengukur ketegangan pegas ini?
Hukum Hooke, yang dirumuskan oleh fisikawan Inggris Robert Hooke pada abad ke-17, memberikan dasar untuk perhitungan ini.
Hukum ini menyatakan bahwa gaya yang diberikan oleh pegas sebanding dengan perubahan panjangnya.
Dengan kata lain, semakin jauh pegas meregang, semakin besar gaya yang dihasilkannya.
Dalam kasus siswa ini, kita dapat menggunakan hukum gravitasi untuk menghitung gaya beratnya, lalu menggunakannya untuk mencari nilai tetapan pegas.
Dengan demikian, kita dapat menjelajahi lebih jauh konsep penting ini dan mengungkapkan bagaimana ia memengaruhi berbagai aspek dalam fisika dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.
Baca Juga: Kunci Jawaban Dan Latihan Soal PTS Matematika Kelas 7 Semester 1 Kurikulum 2013
Soal
Seorang siswa memiliki massa 50 kg, bergantung pada ujung pegas sehingga pegas bertambah panjang 10 cm, nilai tetapan pegas adalah?
Jawaban
Untuk menjawab pertanyaan ini, kita dapat menggunakan hukum Hooke, yang menyatakan bahwa gaya yang diberikan oleh pegas sebanding dengan perubahan panjangnya.
Formula ini dapat dituliskan sebagai:
F = -k * Δx
Di mana:
F adalah gaya yang diberikan oleh pegas (dalam Newton), K adalah tetapan pegas (dalam Newton per meter), dan Δx adalah perubahan panjang pegas (dalam meter).
Dalam kasus ini, kita diberikan perubahan panjang pegas (Δx) sebesar 10 cm, yang perlu diubah menjadi meter (0,1 meter).
Selain itu, kita tahu bahwa siswa memiliki massa 50 kg, sehingga kita dapat menggunakan hukum gravitasi untuk menghitung gaya beratnya:
Fg = m * g
Di mana:
Fg adalah gaya berat (dalam Newton), m adalah massa siswa (dalam kilogram), yaitu 50 kg, dan
g adalah percepatan gravitasi bumi, sekitar 9,81 m/s².
Kita ingin mencari nilai tetapan pegas (k), yang akan sama dengan F dibagi oleh Δx.
Jadi, kita dapat menuliskan:
k = -F / Δx
Untuk menghitung F, kita akan menggunakan hukum gravitasi:
Fg = m * g
Fg = 50 kg * 9,81 m/s²
Sekarang kita dapat menghitung F:
F = -Fg = - (50 kg * 9,81 m/s²)
Dan akhirnya, kita dapat menghitung nilai tetapan pegas (k):
k = -F / Δx = -[(-50 kg * 9,81 m/s²)] / 0,1 m
Jadi nilai k tersebut:
k = -[(-50 kg * 9,81 m/s²)] / 0,1 m
k = 49,05 N/m
Jadi, nilai tetapan pegas (k) adalah sekitar 49,05 Newton per meter.
Dalam penutup, telah kami bahas bagaimana tetapan pegas memengaruhi perubahan panjang pegas saat beban diterapkan padanya.
Konsep ini tidak hanya relevan dalam dunia fisika, tetapi juga memiliki aplikasi yang luas dalam teknologi dan rekayasa.
Dari peredam getaran pada mobil hingga pegas pada mesin industri, pemahaman tentang tetapan pegas sangat penting.
Selain itu, pemahaman ini juga dapat membantu kita mengapresiasi keindahan dan kekompleksan alam semesta.
Pegas elastis yang ada di sekitar kita adalah contoh sederhana dari prinsip-prinsip fisika yang mendasari struktur materi dan perubahan dalam skala yang lebih besar.
Oleh karena itu, meskipun konsep ini mungkin tampak sederhana, tetapan pegas memiliki dampak yang signifikan dalam dunia fisika dan kehidupan sehari-hari kita.
Ini adalah pengingat bahwa bahkan dalam hal-hal sederhana, ada kekayaan pengetahuan dan potensi inovasi yang tak terbatas untuk ditemukan.***
Dapatkan informasi terbaru terkait dunia pendidikan dengan bergabung di grup telegram kami. Mari bergabung di Grup Telegram dengan cara klik tombol dibawah ini:
Kamu juga bisa request kunci jawaban atau info lainnya dengan topik pendidikan.
