Gaya Pegas

Gaya pegas lebih sering dikenal dengan gaya elastis ataupun karet karena bentuknya yang bisa berubah menjadi lebih panjang dibandingkan bentuk semula.

Padahal pada kenyataannya, pegas biasanya dihasilkan oleh benda berbahan logam dan tidak memiliki kelenturan. Namun akibat gaya yang dihasilkan, benda tersebut bisa memiliki sifat elastis.

Salah satu contoh sederhana yang biasa dilihat dalam kehidupan sehari-hari adalah gerakan peer. Sistem kerja dari peer tersebutlah yang  membuat jam bisa berputar dan menunjukkan waktu yang sesuai.

Supaya bisa lebih paham, silahkan simak materi lengkap yang telah diberikan Cryptowi dibawah ini.

Pengertian Gaya Pegas

Dalam ilmu fisika, gaya pegas didefinisikan dalam hukum hooker yang dihasilkan dari gagasan Robert Hooke.

Hukum tersebut mengamati tentang adanya hubungan benda dengan gaya yang dihasilkan agar bisa memanjang dan kembali pada posisi sebelumnya.

Ilmu hooker akan menghitung berapa jumlah maksimal yang bisa dihasilkan oleh sebuah benda yang mengalami gaya agar tidak melebihi batasnya.

Jika gaya yang dihasilkan terlalu besar, maka sifat elastisnya bisa berkurang secara drastis.

Contoh Benda yang Memiliki Gaya Pegas

Gaya pegas yang terjadi pada sebuah benda belum tentu sama karena sifatnya elastis. Jenis gaya ini seringkali dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari.

Berikut beberapa jenis benda yang memiliki nilai gaya pegas.

1. Sambungan komponen persneling pada kendaraan memanfaatkan pegas untuk bisa bekerja dengan baik.
2. Jam kasa yang berfungsi untuk menginformasikan lokasi kapal ketika berada di tengah laut.
3. Teleskop yang sistem kerjanya bisa Anda gunakan untuk melihat benda yang ada di luar angkasa menjadi terlihat lebih dekat.
4. Mikrosop mampu berperan sebagai alat untuk melihat komponen kecil yang bahkan tampak kasat mata.
5. Alat yang digunakan untuk mengukur gaya gravitasi yang ada di bumi.
6. Ayunan yang menerapkan sistem pegas.

Rumus Gaya Pegas

Perhitungan pegas didefinisikan dalam hukum hooke. Dari perhitungan tersebut akan terhitung nilai gaya yang dihasilkan oleh sebuah pegas.

Berikut penjabaran rumusnya.

---

F = k.x

Keterangan:

F : Gaya yang terjadi pada pegas (N)

k : Konstanta pegas (N/m)

x: Pertambahan panjang (m)

---

Simak juga materi: Gaya Gesek

---

Konstanta Pegas

Konstanta pegas adalah besarnya pergerakan pegas saat terjadinya sebuah gaya. Selain mendefinisikan rumus, terjadi berbagai fenomena yang terjadi pada pegas, berikut penjabarannya.

1. Regangan

Regangan merupakan kondisi mengenai seberapa jauhnya pertambahan panjang yang terjadi ketika pegas bekerja.

2. Mampatan

Jika didefinisikan, mampatan bisa dikatakan sama dengan regangan, hanya saja yang membedakan terdapat pada arah perpindahan dan terjadi pada benda.

3. Tegangan

Tegangan adalah proses pertambahan panjang yang dialami oleh sebuah benda. Pada ujung suatu gaya akan diberikan, sedangkan di ujung lainnya akan ditahan.

4. Hubungan Gaya Tarik terhadap Modulus Young

Gaya tarik berhubungan dengan modulus young karena modulus young memiliki perbandingan terhadap suatu tegangan dan renggangan pada suatu benda.

5. Modulus Elastisitas

Modulus elastis merupakan angka yang berfungsi sebagai pengukur ketahanan sebuah benda yang mengalami elastisitas karena adanya gaya yang diberikan.

Susunan Pegas Seri

Struktur seri membuat pegas disusun dengan jumlah yang sama sehingga panjang pegas akan dihitung 2x.

Sehingga penulisan rumusnya sebagai berikut:

---

Ks = ½ k

Keterangan:

Ks = persamaan pegas

k = konstanta pegas (N/m)

Sedangkan untuk persamaan n pada pegas dengan susunan seri adalah

Ks = k/n

Dimana n = jumlah pegas

---

Susunan Pegas Paralel

Saat disusun dalam bentuk paralel, pegas mungkin tidak mengalami perubahan panjang sehingga akan memiliki nilai yang tetap dan sama seperti sebelum diberikan gaya.

Namun yang membedakannya adalah luas penampangnya yang akan semakin besar. Berikut penulisan sistematisnya.

---

Kp = 2k

Ketentuan :

Kp = persamaan pegas susunan paralel

k = konstanta pegas (N/m)

Persamaan Pegas Paralel

sedangkan persamaan n untuk pegas yang disusun paralel yakni

Kp = n.k

Dimana n : jumlah pegas

---

Simak juga materi: Gaya Gravitasi

---

Contoh Soal Gaya Pegas

Jika Anda sudah memahami pengertian serta rumus gaya pegas, maka akan lebih mudah untuk menghitung berapa jumlah gaya yang dihasilkan. Berikut beberapa latihan soal serta pembahasannya.

1. Diketahui terdapat 3 pegas dengan nilai konstanta sebagai berikut, pegas A 100 N/m, pegas B 200 N/m dan pegaa C 400 N/m. Tentukanlah nilai konstanta 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

---

2. Setelah diberi gaya sebuah pegas memiliki panjang 25 cm. Bila pegas tersebut memiliki konstanta sebesar 400 N.m-1, hitunglah berapa gaya yang terjadi pada pegas tersebut?

Diketahui

x = 25 cm = 0,25 m

k = 400 N.m-1

Jawaban:

F = k.x

F = 400 N.m-1 x (0,25 m)

F = 100 N

---

3. Pegas disusun secara seri dengan jumlah konstanta yang berbeda. Pegas A 100 N/m dan pegas B 400 N/m, kemudian ditambahkan beban sebesar 500 gram. Hitung jumlah konstanta pegas pengganti? Berapa pertambahan panjangnya?

Pembahasan

Pegas Pengganti

Data:

K1 = 100 N/m

K2 = 400 N/m

1/ks =1/k1 + 1/k2

1/ks = 1/100 + 1/400

1/ks = (4 + 1)/400

1/ks = 5/400

Ks = 400/5

Ks = 80 N/m

Pertambahan Panjang Sistem Pegas

Data:

M = 500 gram atau 0,5 kg

Maka F = m.g = 5 N

F = ks ∆L

∆L= F/Ks

∆L= 5/80

∆L= 0,062 m

∆L= 6,2 cm

---

Jika sebelumnya banyak orang yang mengetahui gaya pegas hanyalah peer, namun dengan penjelasan ini Anda bisa lebih memahami tentang bagaimana proses tersebut terjadi dan bagaimana cara menghitung besarnya gaya yang mampu dihasilkan.