Bunyi Hukum Hooke: Pengertian, Rumus dan Contoh Penerapannya

Ketika belajar fisika, tentu saja Anda akan menemukan banyak sekali hukum yang bisa digunakan. Misalnya saja saat mempelajari tentang elastisitas dari sebuah benda, maka Anda akan bertemu dengan Hukum Hooke, salah satu hukum ilmu fisika yang juga sering muncul di soal-soal pelajaran.

Maka dari itu, penting bagi Anda untuk belajar tentang hukum elastisitas, terutama yang masih mengenyam bangku sekolah. Pasalnya, bukan tidak mungkin soal mengenai hukum tersebut akan muncul pada saat ulangan, ujian, atau soal-soal lainnya.

Tidak usah merasa terlalu khawatir, pada kesempatan kali ini, kita akan membahas secara lengkap dan rinci mengenai hukum fisika hooke. Untuk itu, langsung saja simak dan pahami beberapa informasi yang akan dijelaskan di bawah ini.

Mengenal Hukum Hooke

Hukum Hooke adalah sebuah ketentuan atau hukum di dalam bidang ilmu fisika yang mengatur tentang gaya yang terjadi karena adanya sifat elastis pada pegas atau yang juga disebut pir. Menurut Robert Hooke selaku penemu hukum pegas ini, benda terbagi jadi dua jenis, yakni benda plastis dan benda elastis.

Benda dengan sifat plastis merupakan benda yang akan mengalami perubahan bentuk pada saat terkena oleh gaya. Bentuk dari benda plastis tersebut juga tidak akan kembali seperti semula setelah gaya yang mengenainya menghilang.

Sedangkan untuk benda elastis merupakan benda yang mengalami perubahan saat terkena oleh gaya. Nah, ketika gaya yang mengenai benda tersebut dihilangkan, maka bentuknya bisa kembali lagi seperti keadaan semula, misalnya saja seperti peer, busur panah, karet gelang, dan lain sebagainya.

Percobaan Robert Hooke

Robert Hooke pernah melakukan pengamatan terkait hubungan antara perubahan yang terjadi pada benda elastis dengan gaya yang diberikan. Dari pengamatan yang dilakukan, Robert berhasil menemukan sebuah hukum yang menghubungkan antara keduanya.

Hukum mengenai hubungan antara gaya serta perubahan gaya pegas tersebut dikenal dengan Hukum Hooke, yang masih digunakan sampai saat ini. Secara proporsional, besaran dari gaya hooke tersebut berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas pada posisi pertama atau posisi awal.

Gaya hooke yang dihasilkan juga dapat dijelaskan dalam rumus matematis, dan berikut ini gambaran dari rumus yang bisa digunakan:

F = -kx

Keterangan:

•  F : unit newton atau gaya
• k : newton per meter atau konstanta pegas
• x : unit meter atau jarak pergerakan pegas dari posisi normal

Kemampuan yang dimiliki oleh suatu benda untuk bisa kembali ke dalam bentuk semula ketika gaya luar diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika suatu gaya diberikan pada benda yang bersifat elastis, maka bentuknya akan berubah.

Rumus Hukum Hooke

Menurut penyelidikan dari Robert Hooke pada abad 17, pertambahan panjang yang timbul berbanding lurus dengan gaya tarik yang diberikan. Robert mengamati hubungan yang terjadi di antara gaya tarik pada pegas dan pertambahan panjang yang terjadi.

Selain itu, ia juga menemukan jika pertambahan panjang pegas tergantung dari karakteristik dari pegas tersebut. Pegas yang mudah meregang, pertambahan panjangnya semakin besar meski gaya yang diberikan kecil, begitupun juga sebaliknya.

Secara umum, apa yang telah berhasil ditemukan oleh Robert Hooke bisa dinyatakan dengan rumus sebagai berikut ini:

F = k. x

Keterangan:

• F : gaya pada pegas (N)
• k : tetapan gaya pegas (N/m)
• x : pertambahan panjang pegas (m)

Energi Potensial Pegas

Besaran dari energi potensial yang dimiliki oleh sebuah pegas, juga dapat dihitung melalui grafik hubungan yang bekerja pada pegas dengan pertambahan panjang dari pegas tersebut. Nah, berikut ini rumus untuk menghitung energi potensial pegas.

Ep = ½ F . x

= ½ (k . x) . x

Keterangan:

• Ep : energi potensial pegas (joule)
• k : tetapan gaya pegas (N/m)
• x : pertambahan panjang pegas (m)

Modulus Elastisitas

Modulus Elastisitas adalah sebuah perbandingan yang terjadi di antara regangan dan tegangan. Modulus Elastisitas tersebut juga biasa disebut dengan istilah Modulus Young. Nah, berikut ini beberapa hal yang termasuk ke dalam Modulus Elastisitas.

1. Tegangan atau Stress

Tegangan atau stress adalah sebuah gaya per satuan luas penampang, dimana satuan tegangan yang digunakan adalah N/m2.

2. Regangan atau Strain

Regangan atau strain adalah perbandingan yang terjadi antara pertambahan panjang pada suatu batang terhadap kondisi awal mula ketika batang tersebut diberi sebuah gaya.

Aplikasi Hukum Hooke Pada Kehidupan Sehari-hari

Secara sadar atau tidak, dalam kehidupan sehari-hari tentu saja Anda sering menemukan benda yang erat kaitannya dengan Hukum Hooke. Aplikasi dari hukum pegas tersebut, erat kaitannya dengan benda-benda dengan prinsip kerja menggunakan pegas yang sifatnya tergolong elastis.

Nah, terdapat beragam contoh pengaplikasian yang berhubungan erat dengan Hukum Fisika Hooke, di antaranya adalah sebagai berikut ini.

• Busur panah agar anak panah bisa diluncurkan pada jarak jauh dengan kecepatan tinggi.
• Kronometer atau jam kasa yang biasa digunakan oleh para pelaut untuk menentukan arah maupun garis posisi dari sebuah kapal.
• Mikroskop yang fungsinya untuk melihat berbagai jenis benda yang ukurannya kecil, dan tidak bisa dipandang dengan mata telanjang.
• Peer pada kendaraan untuk meredam guncangan ketika berjalan.
• Penggunaan peer pada jam yang berfungsi untuk mengatur waktu.
• Penggunaan peer pada springbed agar terasa lebih empuk dan nyaman pada saat digunakan.
• Sambungan pada tongkat persneling kendaraan pada sepeda motor atau mobil.
• Sebuah alat pengukur percepatan pada gravitasi planet bumi.
• Sifat pegas pada ayunan untuk bisa mengayun ke depan dan belakang.
• Teleskop yang digunakan untuk mengamati benda-benda langit yang jaraknya sangat jauh.

Sebenarnya masih ada banyak lagi contoh penerapan hukum pegas atau hooke. Jadi pada dasarnya, gagasan dari hukum tersebut memang mampu memberikan dampak yang sangat positif bagi kehidupan sehari-hari manusia.