Materi Gaya Pegas pengertian, rumus, energi, rangkaian, dan contoh soal

Hampir tiap hari kita melihat orang melakukan kegiatan yang mana terdapat gaya pegas atau bahkan kita sendiri yang melakukannya namun kita tidak menyadarinya. Dibawah ini  merupakan adalah penjelasan mengenai pengertian gaya pegas dan juga contoh-contohnya.

Pengertian Gaya Pegas

Gaya pegas merupakan suatu gaya tarik yang ditimbulkan oleh pegas. Pada karet gelang yang direnggangkan serta juga pada pegas yang direnggangkan atau dimampatkan, akan menimbulkan gaya kearah benda yang merenggangkannya atau memampatkannya. Gaya yang muncul itulah yang disebut dengan gaya pegas.

Gaya pegas ini timbul disebabkan karena adanya sifat elastik/sifat lenting pegas/karet gelang. Sifat elastik ini dipunyai oleh benda yang apabila diubah bentuknya setelah dilepaskan, maka benda itu akan kembali ke keadaan/bentuk semula. Oleh sebab gaya pegas ini disebabkan oleh sifatnya yang elastik

atau sifat lenting pegas maupun karet gelang maka gaya pegas juga disebut gaya elastik atau gaya lenting.

Gaya pegas ini selalu terjadi pada benda-benda lenting yang bentuknya diubah. Contohnya gaya pegas timbul pada bambu yang dibengkokkan atau juga busur panah yang ditarik. Gaya pegas ini dimanfaatkan antara lain untuk dapat mengurangi pengaruh dari getaran pada jalan yang kasar, contohnya pada sepeda motor, mobil, dokar atau juga sepeda.

Rumus Gaya Pegas

Pada tahun 1678, Robert Hooke menggemukakan sebuah teori gaya pegas yang berbunyi “Apabila pada sebuah Pegas itu bekerja sebuah Gaya Luar, maka Pegas ini akan bertambah panjang sebanding dengan besarnya gaya yang telah diberikan”. Pernyataan ini dikenal dengan Hukum Hooke. Secara matematis, hukum Hooke ini dinyatakan ialah sebagai berikut.

F = k.Δx

Keterangan:
F : Gaya Berat atau Gaya Pegas atau Gaya yg Bekerja pada Pegas
k : Konstanta Pegas
Δx: Pertambahan Panjang

Energi Potensial Pada Pegas

Sebuah pegas yang diberi gaya mau itu ditarik atau juga ditekan akan memiliki energi potensial (energi sebab kedudukan).Usaha yang dilakukan gaya F untuk menarik sebuah pegas sehingga bertambah panjang sebesar x besarnya itu sama dengan perubahan energi potensial dari pegas. Coba perhatikan gambar grafik hubungan gaya F dengan delta x dibawah ini:

Luasan bawah yang diarsir itu merupakan usaha sama dengan perubahan energi potensial. Jadi untuk menghitung energi potensial tersebut bisa dirumuskan dengan:

Rangkaian Pegas

Sama seperti hambatan, pegas ini juga dapat dirangkai atau disebut dengan rangkaian pegas. Bentuk rangkaian pegas ini 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 terdapat n pegas identik (konstanta k) maka rumus Konstanta totalnya itu Ks = K/n

Rangkaian Pegas Paralel

Apabila rangkaian pegas pararel maka total konstantanya itu sama dengan jumlah seluruh konstanta pegas yang disusun pararel yakni Ks = K1 + K2 + … + Kn

Contoh Gaya Pegas

Dibawah ini akan diberikan contoh dari gaya pegas, yang dapat dengan mudah dipraktekan,

Alat dan bahan:

1. Karet gelang
2. Karet penghapus
3. Pegas
4. Kelereng
5. Penggaris
6. Uang logam

Langkah kerja:

1. Letakkan penggaris itu di tepi meja kemudian Tekanlah ujung penggaris A dengan tangan kiri. setelah ituLetakkan uang logam di ujung B kemudian tekanlah dengan jari tangan kanan setelah itu lepaskan.
2. Kaitkan karet gelang pada jari telunjuk serta jari tengah tangan kiri. Setelah itu karet penghapus pada karet gelang di antara dua jari. Tarik dan selepas itu lepaskan.
3. Letakkan seuah per itu di lantai dengan ujung A bertumpu di tembok. kemudian Letakkan kelereng pada ujung B. Tekan dan juga lepaskan

Berdasarkan dari hasil contoh diatas maka dapat disimpulkan bahwa:
Gaya berupa tarikan atau juga dorongan yang muncul pada penggaris yang dilenturkan, karet gelang yang direnggangkan, serta per yang dimampatkan itu disebut gaya pegas. Gaya pegas ini terjadi sebab adanya sifat lenting/sifat elastis pada suatu benda, seperti contohnya penggaris mika, karet gelang dan per.

Contoh Soal Gaya Pegas

Dibawah ini akan diberikan beberapa contoh soal dari gaya pegas, sebagai berikut :

Pertanyaan ke 1 :

Sebuah pegas membutuhkan gaya 4,5 N untuk memampatkannya dari panjang 50 cm menjadi 45 cm. Hitunglah konstanta pegas, k

Cara Penyelesaian:

Diketahui:
F = 4,5 N
Δx = 50-45= 5 cm

Ditanya: k…?

Jawab:

F = k.Δx
4,5 = k. 5
k = 4,5/5
k = 0,9 N/cm = 90 N/m

Pertanyaan Ke 2 :

Tiga buah pegas identik dengan konstanta elastisitas masing-masing 95 N/m disusun dengan secara paralel. Tentukan konstanta pegas pengganti dari rangkaian tersebut?

Cara Penyelesaian:

Diketahui:

k1 = k2 = k3 = 95 N/m
Ditanya: kp…?

Jawab:

kp = k1 + k2 + k3
kp = 95 + 95 + 95
kp = 255 285 N/m

Pertayaan ke 3 :

Tiga buah pegas memiliki masing-masing konstanta pegas 100 N/m, 200 N/m dan 400 N/m. Apabila ketiga pegas itu 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

Nah itulah penjelasan singkat mengenai Pengertian Gaya Pegas, Rumus, Energi, Rangkaian, dan Contohnya, semoga apa yang dipaparkan diatas dapat bermaanfaat untuk anda.

Share this post