Hukum Hooke adalah hukum yang akan kita jumpai ketika mempelajari fisika. Bunyi berkaitan dengan hukum elastisitas suatu benda. Biasanya, undang-undang ini menjawab pertanyaan tentang pertanyaan harian, ujian, atau ujian nasional untuk siswa.
Selain itu, hukum Hooke juga penting untuk diketahui karena dalam kehidupan sehari-hari kita sering bersentuhan dengan benda elastis. Untuk mengetahui semua tentang hukum fisika, mari kita bahas dulu artinya.
BACA JUGA: Memahami Rumus Pythagoras dan Contoh Soal
Apa itu Hukum Hooke?
Secara keseluruhan, Hooke adalah hukum atau pernyataan tentang gaya yang ada di bidang fisika. Terjadi karena elastisitas buah pir atau pegas. Menurut Robert Hooke, ilmuwan yang menemukan hukum Hooke, benda dapat dibedakan menjadi dua jenis, antara lain benda plastis dan elastis.
Benda plastis adalah benda yang mengalami perubahan karena pengaruh suatu gaya, dan benda tersebut tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang diberikan hilang. Sedangkan untuk benda elastis berubah bila diberikan gaya dan benda dapat kembali ke bentuk semula bila gaya dihilangkan. Misalnya, busur, pegas, karet gelang, dan ketapel.
Secara lengkap, hukum Hooke menyatakan: “Jika gaya tarik yang bekerja pada pegas tidak melebihi batas elastis bahan, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus atau sebanding dengan gaya tarik”.
Robert Hooke melakukan percobaan untuk menelusuri hubungan antara perubahan yang terjadi antara benda elastis dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut. Dari percobaan tersebut, Hooke menemukan hukum hubungan antara gaya dan perubahan gaya pegas, yang sekarang dikenal sebagai hukum Hooke. Besarnya gaya Hooke akan sebanding dengan jarak yang ditempuh pegas pada posisi awalnya.
Kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk aslinya ketika gaya eksternal diterapkan padanya dihilangkan. Ketika gaya diberikan pada benda elastis, bentuk benda akan berubah. Untuk karet dan pegas, pembentukan kembali mengacu pada peningkatan panjang kedua benda. Benda elastis memiliki batas elastis. Ada dua jenis benda yaitu benda elastis dan benda tidak elastis atau sering disebut dengan plastik.
Robert Hooke, penemu hukum Hooke
Elastisitas dan hukum Hooke adalah dua hal yang tidak dapat dipisahkan. Penemuan hukum ini milik seorang ilmuwan bernama Robert Hooke. Seorang ilmuwan dari Freshwater, Isle of Wight, Inggris. Lahir 18 Juli 1635, ia belajar di Inggris karena pada awalnya ia tertarik pada seni.
Hooke kemudian berubah minat dan memutuskan untuk pergi ke Westminster School untuk belajar klasik dan matematika. Dia kemudian belajar di Universitas Robert Boyle atas rekomendasi Thomas Willis, Profesor Kimia Hooke. Saat itu, Thomas Willis baru saja tiba dari Oxford dan sedang mencari asisten yang ingin diajak bekerja sama untuk membantu membangun pompa udara.
Pada saat itu, Robert Hooke dari Boyle membutuhkan waktu dua dekade untuk membuat kemajuan yang signifikan di bidang mekanika. Kemudian pada tahun 1662, Hooke diterima di Royal Society, di mana tugas utamanya adalah mengusulkan dan melakukan berbagai eksperimen untuk presentasi pada pertemuan mingguan kelompok.
Sejarah hukum Hooke
Dua tahun kemudian, Hooke berhasil mengambil posisi profesor geometri di Gresham College. Ia menggantikan posisi Isaac Borrow yang sebelumnya disebut posisi itu. Di tengah kesibukannya sebagai kurator Royal Society pada tahun 1665, Hooke berhasil menerbitkan buku berjudul mikrografi.
Buku tersebut merupakan buku dalam bidang biologi, yang merupakan satu-satunya buku yang ditulis oleh beliau. Berisi sejumlah hal indah dan tidak biasa dari seseorang dengan keterampilan menggambar. Kemampuan Hooke sebagai ilmuwan serba bisa terwujud pada tahun 1666 selama Kebakaran Besar di Kota London.
Hooke, yang bisa menggambar seperti seorang arsitek, menyusun rencana induk dan mendesain ulang bangunan yang rusak akibat kebakaran. Setelah itu, Hooke akhirnya dipilih oleh dewan kota untuk menjadi perencana pembangunan kota di bawah naungan Sir Christopher Wren. Dia adalah teman dekat Hooke dan menemukan peran penting oksigen dalam sistem pernapasan.
Hukum Hooke ditemukan memiliki rumus dengan tanda (-) yang menunjukkan bahwa arah F berlawanan dengan arah perubahan panjang x. Menurut Hooke, diberikan x yang diukur dengan posisi keseimbangan pegas, tanda (-) berarti pegas diregangkan (L > 0). Sebaliknya, ketika pegas mendorong (L<0), gaya pegas ke arah positif L pada k disebut konstanta pegas, yang memiliki dimensi panjang atau gaya.
Kontribusi Robert Hooke untuk sains
Sebelum beralih ke pembahasan persamaan Hukum Hooke beserta rumus-rumus Hukum Hooke, dari tindakan Hooke, kontribusi Hooke terhadap ilmu pengetahuan sangat luas. Robert Hooke sendiri menunjukkan minat yang cukup besar pada bidang ilmiah, mulai dari astronomi hingga geologi, hingga hukum kekekalan atau elastisitas, yang masih menyandang namanya.
Hooke memberikan kontribusi yang signifikan untuk penjelasan gerak planet dengan menyatakan bahwa orbit planet adalah hasil dari kombinasi inersia turun dalam garis lurus dan tarikan gravitasi Matahari. Bisa juga dikatakan bahwa hidup Robert Hooke kurang bahagia.
Dimana dia mudah tersinggung, apalagi jika dia curiga dengan seseorang yang diyakini mencuri idenya. Ia juga sering sakit dan tidak bisa tidur, bahkan ia hanya tidur tiga sampai empat jam. Hooke juga menderita penyakit kronis, yaitu radang kaki, dan pada tahun 1702 ia menjadi buta. Tepat satu tahun kemudian, Robert Hooke meninggal.
BACA JUGA: Suhu: pengertian, alat ukur, skala, satuan ukur dan rumus.
rumus hukum Hooke
Peningkatan panjang yang dihasilkan akan berbanding lurus dengan gaya tarik yang diterapkan. Ini pertama kali dieksplorasi pada abad ke-17 oleh arsitek Inggris Robert Hooke. Pada saat itu, Hooke mengamati hubungan antara gaya tarik yang bekerja pada pegas dan pertambahan panjang pegas.
Hooke menemukan bahwa peningkatan panjang pegas pop-up berbanding lurus dengan gaya yang diberikan. Selain itu, Hooke juga menemukan bahwa pertambahan panjang pegas sangat bergantung pada karakteristik pegas itu sendiri.
Pegas yang lebih mudah meregang, seperti karet gelang, akan mengalami pertambahan panjang yang lebih besar, meskipun gaya yang diberikan relatif kecil. Sebaliknya, pegas yang sulit diregangkan, seperti pegas baja, akan mengalami pertambahan panjang yang relatif kecil bahkan jika gaya yang cukup besar diterapkan padanya. Karakteristik yang ada pada masing-masing pegas tersebut dinyatakan dengan gaya konstan pegas.
Pegas yang mudah meregang, seperti karet gelang, memiliki konstanta gaya yang lebih kecil. Sedangkan pegas yang sulit diregangkan akan memiliki konstanta gaya yang besar. Rumus hukum Hooke terdiri dari beberapa poin yang diberikan di bawah ini.
1. Tegangan
Stres adalah suatu kondisi di mana panjang suatu benda bertambah ketika sebuah gaya diterapkan ke salah satu ujung benda sementara ujung lainnya ditahan. Sebagai contoh. Sepotong kawat dengan luas penampang x m2 dan panjang awal x meter ditarik dengan gaya N di salah satu ujungnya, menahan ujung yang lain, panjang kawat akan bertambah x meter.
Fenomena ini menggambarkan stres, yang dilambangkan dalam fisika dan secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
- F = Gaya (N)
- A = luas penampang (m2)
- = Tegangan (N/m2 atau Pa)
2. Ketegangan
Deformasi adalah perbandingan pertambahan panjang kawat dalam x meter dengan panjang awal kawat dalam x meter. Deformasi ini dapat terjadi karena gaya yang diberikan pada benda atau kawat dihilangkan sehingga kawat kembali ke bentuk semula.
Rasio ini dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut.
- e = deformasi
- L = Panjang bertambah (m)
- Lo = panjang awal (m)
3. Modulus elastisitas
Dalam fisika, modulus elastisitas dilambangkan dengan huruf E. Modulus elastisitas menggambarkan hubungan antara tegangan dan regangan yang dialami suatu bahan. Dengan kata lain, modulus elastisitas berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding terbalik dengan regangan.
Elastisitas dalam fisika adalah keadaan suatu benda yang dapat kembali ke keadaan semula setelah diberikan gaya. Dari penjelasan modulus elastisitas di atas berikut rumusnya.
- E = Modulus elastisitas (N/m)
- e = deformasi
- = Tegangan (N/m2 atau Pa)
4. Hubungan antara gaya tarik dan modulus elastisitas.
Dalam bentuk matematis, hubungan antara gaya tarik dan modulus elastisitas adalah sebagai berikut.
Informasi:
- F = Gaya (N)
- E = Modulus elastisitas (N/m)
- e = deformasi
- = Tegangan (N/m2 atau Pa)
- A = luas penampang (m2)
- E = Modulus elastisitas (N/m)
- L = Panjang bertambah (m)
- Lo = panjang awal (m)
BACA JUGA: Rumus Gradien dan Contoh Soal dan Diskusi
Contoh hukum Hooke
Panjang pegas setelah diberikan gaya bertambah sebesar 0,25 m, jika pegas mengatakan 400 N/m. Berapakah gaya pada pegas?
Diketahui:
Ditanya nilai F?
Menanggapi:
- F \u003d k. X
- F = 400 N/m x 0,25 m
- F = 100 N
Jadi, gaya yang bekerja pada pegas adalah 100 newton.
Demikian penjelasan lengkap tentang hukum Hooke, teori dasar beserta contohnya. Semoga penjelasan di atas dapat membantu kita untuk lebih memahami tentang kekenyalan suatu benda, yang tentunya banyak sekali benda elastis yang kita jumpai sehari-hari.
Ingin punya bulan tanpa repot? aplikasi super keputusan! Mulai dari kebutuhan pokok hingga kebutuhan rumah tangga ada. Selain harga yang murah, Sedulur juga bisa merasakan kenyamanan berbelanja dengan ponsel. Anda tidak perlu keluar rumah, produk Anda akan langsung dikirim. Ayo, unduh aplikasinya di sini Sekarang!
Bagi Anda yang memiliki toko kelontong atau kios, Anda juga dapat berbelanja dalam jumlah banyak atau grosir melalui aplikasi super. Harga dijamin lebih murah dan keuntungan akan lebih tinggi. Segera restock toko anda di sini baru saja!