Pengertian Gaya Pegas, Rumus, Energi Potensial, Rangkaian dan Contoh Soal Gaya Pegas Lengkap – Pegas adalah suatu benda yang memiliki bentuk spiral yang terbuat dari bahan logam dan bersifat elastis sehingga dapat mempertahankan bentuknya dan akan kembali ke bentuk semula setelah diberi gaya. Jadi, pengertian gaya pegas dalam fisika yaitu gaya atau kekuatan lenting dalam suatu pegas yg dapat kembali ke posisi atau bentuk semula (elastis).
Ada banyak contoh benda yang menggunakan gaya pegas dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya yaitu busur panah; ketapel; mainan anak-anak seperti pistol-pistolan; pulpen yang menggunakan pegas untuk menarik keluar masuk mata (ujung) pulpen; sistem rem pada sepeda motor terutama yang tromol, jam, suspensi (shockbreaker); dan lain sebagainya.
Rumus Gaya Pegas
Pada tahun 1678, Robert Hooke menyatakan sebuah teori gaya pegas yang berbunyi “Jika pada sebuah Pegas itu bekerja sebuah Gaya Luar, maka Pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besarnya gaya yg telah diberikan”. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum Hooke. Secara matematis, hukum Hooke dinyatakan sebagai berikut.
F = k.Δx
Keterangan:
F : Gaya Berat/Gaya Pegas/ Gaya yg Bekerja pada Pegas
k : Konstanta Pegas
Δx: Pertambahan Panjang
Energi Potensial Pada Pegas
Sebuah pegas yang diberi gaya entah itu ditarik atau ditekan akan memiliki energi potensial (energi karena kedudukan).Usaha yang dilakukan gaya F untuk menarik sebuah pegas sehingga bertambah panjang sebesar x besarnya sama dengan perubahan energi potensial dari pegas. Coba amati gambar grafik hubungan gaya F dengan delta x berikut ini:
Luasan bawah yang diarsir merupakan usaha sama dengan perupahan energi potensial. Jadi untuk menghitung energi potensial bisa dirumuskan dengan:
Rangkaian Pegas
Sama seperti hambatan, pegas juga dapat dirangkai atau disebut dengan rangkaian pegas. Bentuk rangkaian pegas akan menentukan nilai konstanta pegas total yang pada akhirnya akan menentukan nilai dari gaya pegas itu sendiri.
Rangkaian Pegas Seri
Jika rangkaian seri maka konstanta pegas totalnya yaitu:
Apabila ada n pegas identik (konstanta k) maka rumus Konstanta totalnya Ks = K/n
Rangkaian Pegas Paralel
Jika rangkaian pegas pararel maka total konstantanya sama dengan jumlah seluruh konstanta pegas yang disusun pararel yaitu Ks = K1 + K2 + … + Kn
Contoh Soal Gaya Pegas
1. Sebuah pegas membutuhkan gaya 4,5 N untuk memampatkannya dari panjang 40 cm menjadi 35 cm. Hitung konstanta pegas, k
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
F = 4,5 N
Δx = 40-35= 5 cm
Ditanya: k…?
Jawab:
F = k.Δx
4,5 = k. 5
k = 4,5/5
k = 0,9 N/cm = 90 N/m
2. Tiga buah pegas identik dengan konstanta elastisitas masing-masing 85 N/m disusun secara paralel. Tentukan konstanta pegas pengganti dari rangkaian tersebut?
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
k1 = k2 = k3 = 85 N/m
Ditanya: kp…?
Jawab:
kp = k1 + k2 + k3
kp = 85 + 85 + 85
kp = 255 N/m
3. Tiga buah pegas masing-masing memiliki konstanta pegas 100 N/m, 200 N/m dan 400 N/m. Jika ketiga pegas tersebut dirangkai secara seri, maka tentukan konstanta pegas penggantinya?
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
k1 = 100 N/m
k2 = 200 N/m
k3 = 400 N/m
Ditanya: ks..?
Jawab:
1/ks = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3
1/ks = 1/100 + 1/200 + 1/400
1/ks = (4+2+1)/400
1/ks = 7/400
ks = 400/7
ks = 57,1 N/m
Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Pengertian Gaya Pegas, Rumus, Energi Potensial, Rangkaian dan Contoh Soal Gaya Pegas Lengkap . Semoga postingan ini bermanfaat bagi pembaca