Memahami Gaya Musim Semi
Pengertian Gaya pegas adalah gaya tarik-menarik yang disebabkan oleh pegas. Pada karet gelang yang diregangkan maupun pada pegas yang diregangkan atau dikompres, akan menimbulkan gaya terhadap benda yang meregangkan atau menekannya. Gaya yang muncul inilah yang disebut dengan gaya pegas.
Gaya pegas ini muncul karena sifat elastis / sifat lentur pegas / karet gelang. Sifat elastis ini merupakan milik benda yang bila bentuknya berubah setelah dilepaskan, maka benda tersebut akan kembali ke keadaan / bentuknya lagi. Karena gaya pegas ini karena sifatnya yang elastis
atau sifat lentur dari pegas atau karet gelang maka gaya pegas disebut juga gaya elastis atau gaya lentur.
Gaya pegas ini selalu terjadi pada benda goyang yang bentuknya berubah. Misalnya gaya pegas muncul pada bambu bengkok atau bahkan busur panah yang ditarik. Gaya pegas ini digunakan antara lain untuk mengurangi efek getaran pada jalan yang kasar, misalnya pada sepeda motor, mobil, gerbong atau bahkan sepeda.
Formula Gaya Musim Semi
Pada tahun 1678, Robert Hooke mengemukakan teori gaya pegas yang berbunyi “Bila pada suatu Pegas suatu Gaya Luar bekerja, maka Pegas ini akan bertambah panjangnya sebanding dengan besarnya gaya yang telah diberikan”. Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Hooke. Secara matematis hukum Hooke dinyatakan sebagai berikut.
- F = k.Δx
Deskripsi:
- F: Gaya Berat atau Gaya Musim Semi atau Gaya Kerja di Musim Semi
- k: Konstanta Pegas
- Δx: Peningkatan Panjang
- Energi Potensial Di Mata Air
Sebuah pegas yang diberi gaya akan ditarik atau ditekan akan memiliki energi potensial (energi karena posisi). Upaya yang dilakukan oleh gaya F untuk menarik pegas sehingga bertambah panjangnya sebesar x sama dengan perubahan energi potensial pegas.
Bagian bawah yang teduh adalah usaha patungan dengan potensi perubahan energi. Sehingga untuk menghitung energi potensial dapat dirumuskan dengan:
Jaringan Musim Semi
Sama seperti pembatas, pegas ini juga bisa dirantai atau disebut sebagai rangkaian pegas. Bentuk rangkaian pegas ini akan menentukan nilai konstanta pegas total yang pada akhirnya akan menentukan nilai gaya pegas itu sendiri.
Seri Spring Network
Jika deret tersebut adalah deret maka konstanta pegas total adalah:
Jika ada n pegas identik (konstanta k) maka rumusnya
Konstanta totalnya adalah Ks = K / n
Jaringan Pegas Paralel
Jika deret pegas sejajar, maka konstanta total sama dengan jumlah semua konstanta pegas yang disusun paralel, yaitu Ks = K1 + K2 +… + Kn
Contoh Gaya Musim Semi
Di bawah ini akan diberikan contoh gaya pegas, yang dapat dengan mudah dipraktikkan,
Alat dan bahan:
- Gelang karet
- Penghapus karet
- Pegas
- Kelereng
- Penggaris
- Koin
Langkah kerja:
Letakkan penggaris di pinggir meja kemudian tekan ujung penggaris A dengan tangan kiri Anda. lalu Letakkan koin di ujung B lalu tekan dengan jari tangan kanan lalu lepaskan.
Pasang karet gelang ke jari telunjuk dan jari tengah tangan kiri. Setelah itu karet penghapus pada karet gelang di antara kedua jari tersebut. Tarik lalu lepaskan.
Tempatkan salah satunya di lantai dengan ujung A bertumpu pada dinding. kemudian Tempatkan kelereng di ujung
B. Tekan dan lepaskan
Berdasarkan hasil contoh di atas dapat disimpulkan bahwa:
Gaya tarikan atau impuls yang muncul pada penggaris bengkok, karet gelang yang diregangkan, dan per yang dikompresi disebut gaya pegas. Gaya pegas ini terjadi karena sifat ketahanan / elastis suatu benda, seperti mistar mika, karet gelang dan per.
Contoh Pertanyaan Gaya Musim Semi
Di bawah ini akan diberikan beberapa contoh soal dari gaya pegas, sebagai berikut:
Pertanyaan 1:
Sebuah pegas membutuhkan gaya 4,5 N untuk memampatkannya dari panjang 50 cm menjadi 45 cm. Hitung konstanta pegas, k
Larutan:
- Diketahui:
- F = 4,5 N.
- Δx = 50-45 = 5 cm
Ditanyakan: k…?
Menjawab:
- F = k.Δx
- 4,5 = k. 5
- k = 4,5 / 5
- k = 0,9 N / cm = 90 N / m
- Pertanyaan 2:
Tiga pegas identik dengan konstanta elastisitas 95 N / m yang masing-masing disusun sejajar. Tentukan konstanta pegas alternatif dari rangkaian?
Larutan:
Diketahui:
- k1 = k2 = k3 = 95 N / m
Ditanyakan: kp…?
Menjawab:
- kp = k1 + k2 + k3
- kp = 95 + 95 + 95
- kp = 255285 N / m
- Keyakinan ke-3:
Ketiga mata air tersebut memiliki konstanta pegas masing-masing 100 N / m, 200 N / m dan 400 N / m. Jika ketiga pegas tersebut dihubungkan secara seri, lalu tentukan konstanta pegas pengganti?
Larutan:
Diketahui:
- k1 = 100 N / m
- k2 = 200 N / m
- k3 = 400 N / m
Ditanyakan: ks ..?
Menjawab:
- 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
Sumber :
