Hukum Hooke
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| elastic/ɪˈlæstɪk/ | anjal |
| Hooke's law/hʊks lɔː/ | Hukum Hooke |
| extension/ekˈstenʃn/ | ekstensi |
| tension/ˈtenʃn/ | tegangan |
| natural length/ˈnætʃərəl leŋθ/ | panjang alami |
| modulus of elasticity/ˈmɒdjʊləs ɒv ɪlæˈstɪsɪti/ | modulus elastisitas |
| elastic potential energy/ɪˈlæstɪk pəˈtenʃl ˈenədʒi/ | energi potensial elastis |
| compress/kəmˈpres/ | kompresi |
Fisika lompat bungee
- Regangkan tali elastis dan ia akan menarik kembali — semakin banyak diregangkan, semakin keras penarikannya.
- Hukum proporsional sederhana ini, Hukum Hooke, mengatur pegas, tali bungee, dan energi yang mereka simpan serta lepaskan.
Tali elastis dengan panjang alami 2 m dan modulus 50 N diregangkan sejauh 0,5 m. Tentukan tegangan T = λx/L (N).
T = 50 × 0.5 / 2 = 12.5 N.
Menurut Hukum Hooke, tegangan berbanding lurus dengan regangan.
T = (λ/L)x, sehingga T ∝ x selama material tetap elastis.
Hukum Hooke
- Tegangan pada tali elastis atau pegas sebanding dengan peregangan $x$:
- $L$ adalah panjang alami dan $\lambda$ adalah modulus elastisitas (sifat material).
Tegangan naik secara linear dengan perpanjangan; area di bawah garis adalah energi elastis tersimpan.
Hukum Hooke
F = k·x
Gaya berbanding lurus dengan regangan — gradiennya adalah kekakuan k.
Untuk tali yang sama (λ = 50, x = 0,5, L = 2), tentukan energi elastis tersimpan E = λx²/(2L) (J).
E = 50 × 0.25 / 4 = 12.5/4 = 3.125 J.
Energi elastis sama dengan ______ di bawah grafik gaya–regangan.
Usaha meregangkan = luas di bawah garis T–x = ½ × x × (λx/L) = λx²/(2L).
Energi potensial elastis
- Meregangkan melakukan usaha, disimpan sebagai energi potensial elastis — area segitiga di bawah grafik:
Contoh kerja
- Tali elastis dengan panjang alami $2$ m dan modulus $50$ N diregangkan sebesar $0.5$ m.
- Tegangan $T = \dfrac{\lambda x}{L} = \dfrac{50 \times 0.5}{2} = 12.5$ N.
- Energi tersimpan $E = \dfrac{\lambda x^2}{2L} = \dfrac{50 \times 0.25}{4} = 3.125$ J.
Tali elastis (bukan pegas):
Tali hanya menarik; saat kendur tegangannya nol. Hanya pegas yang mendorong saat ditekan.
Tali vs Pegas
Tali tidak bisa mendorong. Tali elastis tali hanya menarik (tegangan saat meregang, tidak ada saat kendur). Pegas juga mendorong saat dikompresi — jadi perpanjangan pegas $x$ bisa bernilai negatif.
- Pendulum konis adalah massa yang diputar dalam lingkaran horizontal menggunakan tali.
Anda telah memahaminya
- Hukum Hooke: $T = \dfrac{\lambda x}{L}$ (tegangan ∝ perpanjangan)
- PE elastis tersimpan: $E = \dfrac{\lambda x^2}{2L}$ (area di bawah garis gaya–perpanjangan)
- $\lambda$ = modulus, $L$ = panjang alami; tali hanya menarik, pegas juga mendorong