Dari hasil percobaan di atas, pada saat pegas yang tergantung bebas digantungkan suatu beban, ternyata pegas bertambah panjang. Pertambahan panjang pegas dikarenakan adanya gaya berat yang bekerja pada pegas tersebut. Menurut hukum III Newton, jika pada pegas dikerjakan gaya aksi, yaitu berupa gaya beban, maka pada pegas timbul gaya reaksi yang
disebut gaya pegas.
Besar gaya aksi sama dengan besar gaya reaksi tetapi dengan arah yang saling berlawanan. Dari hasil percobaan diketahui bahwa besar pertambahan gaya berat beban sebanding dengan pertambahan panjang pegas.
ΔF ∞ Δx, sehingga dalam persamaaan dapat dinyatakan dengan ΔF = K . Δx. Untuk itu gaya pegas (F) dapat juga dinyatakan dengan:
F = gaya pegas (N)
K = konstanta gaya pegas (N/m)
Δx = pertambahan panjang pegas (m)
(-) = menyatakan arah gaya pegas selalu melawan arah perubahan bentuk
Bagaimanakah jika terdapat sebuah benda yang tergantung pada suatu pegas kemudian ditarik ke bawah dari titik setimbangnya dan dilepaskan?
Untuk itu perhatikan gambar berikut!
Keterangan :
Gambar 3.5 (a) : Benda dengan massa m tergantung pada pegas dengan konstanta gaya pegas = K dan setimbang di titik B
Gambar 3.5 (b) : Benda ditarik ke bawah sejauh Δx dari titik setimbang, sampai titik A
Gambar 3.5 (c) : Benda dilepaskan dan ternyata benda dapat bergerak bolak-balik melalui titik setimbangnya karena adanya pengaruh gaya pegas yang bekerja pada benda.
Dari keterangan di atas, pada saat benda yang tergantung pada pegas ditarik ke bawah dari titik setimbangnya pada pegas timbul suatu energi yang disebut energi potensial pegas.
Bagaimanakah cara menghitung energi potensial pegas?
Besar gaya pegas (F) sebanding dengan pertambahan panjang (Δx) atau F ∞ Δx.
Dengan demikian grafik hubungan F ∞ Δx dapat dinyatakan seperti gambar 3.6 berikut.
Besar energi potensial pegas pada saat gaya F bekerja pada pegas dan pertambahan panjang
pegas Δx sama dengan luas daerah yang diarsir. EP = luas daerah yang diarsir, atau
Besar energi potensial pegas berbanding lurus dengan kuadrat pertambahan panjang pegas.
Selama benda bergerak di bawah pengaruh gaya pegas, berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Jika kita tinjau gerakan benda dari titik Ake titik B, diperoleh persamaan:
0 comments:
Post a Comment