HUKUM HOOKE

hukum hooke merupakan pelajaran fisika kelas XI, materi hukum hooke ini tergolong mudah karena hanya sedikit menggunakan rumus. saya awali membahas sejarahnya lebih dulu yaa


Robert Hooke yang hidup pada tahun 135 -1703 merupakan orang yang pertama kali menemukan hubungan antara gaya yang digunakan untuk meregangkan pegas dengan pertambahan panjang pada pegas. Misalnya kita menari pegas dengan kuat. Maka pegas itu akan bertambah panjang. Begitu pula saat kita menarik pegas dengan lemah, maka pertambahan panjang pegas tidaklah panjang. 

pengertian Hukum Hooke
Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:

keterangan :
F adalah gaya (dalam unit newton)
k adalah konstante pegas (dalam newton per meter)
x adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (dalam unit meter).
Bunyi Hukum Hooke :
Hukum Hooke berbunyi bahwa besarnya gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan pertambahan panjang bendanya.Jika gaya yang diberikan melampaui batas elastisitas, maka benda tidak dapat kembali ke bentuk semula dan apabila gaya yang diberikan jumlahnya terus bertambah maka benda dapat rusak. Dengan kata lain, hukum Hooke hanya  berlaku  hingga batas  elastisitas.Dari gagasan tersebut dapat disimpulkan bahwa konsep hukum Hooke ini menjelaskan mengenai hubungan antara gaya yang diberikan pada sebuah pegas ditinjau dari pertambahan panjang yang dialami oleh pegas tersebut. Besarnya perbandingan antara gaya dengan pertambahan panjang pegas adalah konstan. Fenomena ini dapat lebih mudah dipahami dengan memperhatikan gambar grafik berikut ini.
Gambar 1, menjelaskan bahwasanya jika  pegas  ditarik  ke  kanan  maka  pegas  akan  meregang  dan  bertambah  panjang. Jika  gaya  tarik yang diberikan pada pegas tidak terlalu besar, maka pertambahan panjang pegas sebanding dengan besarnya gaya tarik. Dengan kata lain, semakin besar gaya tarik, semakin besar pertambahan panjang pegas.Pada Gambar 2, digambarkan bahwa kemiringan grafik sama besar yang menunjukkan perbandingan besar gaya tarik terhadap pertambahan panjang pegas bernilai konstan. Hal ini menggambarkan sifat kekakuan dari sebuah pegas yang dikenal sebagai ketetapan pegas. 

BESARAN DAN RUMUS DALAM HUKUM HOOKE DAN ELASTISITAS1. TeganganTegangan merupakan keadaan dimana sebuah benda mengalami pertambahan panjang ketika sebuah benda diberi gaya pada salah satu ujungnya sedangkan ujung lainnya ditahan. Contohnya, misal seutas kawat dengan luas penampang x m², dengan panjang mula-mula x meter ditarik dengan gaya sebesar N pada salah satu ujungnya sedangkan pada ujung yang lain ditahan maka kawat akan mengalami pertambahan panjang sebesar x meter.  Fenomena ini mengambarkan suatu tegangan yang mana dalam fisika disimbolkan dengan σ dan secara matematis dapat ditulis seperti berikut ini.
Keterangan:F = Gaya (N)
A = Luas penampang (m²)
σ = Tegangan (N/ m² atau Pa)
2. ReganganRegangan merupakan perbandingan antara pertambahan panjang kawat  dalam x meter dengan  panjang  awal kawat dalam x meter. Regangan dapat terjadi dikarenakan gaya yang diberikan pada benda ataupun kawat tersebut dihilangkan, sehingga kawat kembali ke bentuk awal.Hubungan ini secara matematis dapat dituliskan seperti dibawah ini.Keterangan:e   = ReganganΔL = Pertambahan panjang (m)
Lo = Panjang mula-mula (m)
Sesuai dengan persamaan di atas, regangan (e) tidak memiliki satuan dikarenakan pertambahan  panjang  (ΔL) dan  panjang  awal  (Lo)  adalah  besaran dengan satuan yang sama3. Modulus Elastisitas (Modulus Young)Dalam fisika, modulus elastisitas disimbolkan dengan E. Modulus elastisitas menggambarkan perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami bahan. Dengan kata lain, modulus elastis sebanding dengan tegangan dan berbanding terbalik regangan.Keterangan:E = Modulus elastisitas (N/m)
e = Reganganσ = Tegangan (N/ m² atau Pa)4. MampatanMampatan merupakan suatu keadaan yang hampir serupa dengan regangan. Perbedaannya terletak pada arah perpindahan molekul benda setelah diberi gaya. Berbeda halnya pada regangan dimana molekul benda akan terdorong keluar setelah diberi gaya. Pada mampatan, setelah diberi gaya, molekul benda akan terdorong ke dalam (memampat).5. Hubungan Antara Gaya Tarik dan Modulus ElastisitasJika ditulis secara matematis, hubungan antara gaya tarik dan modulus elastisitas  meliputi:Keterangan:F = Gaya (N)
E = Modulus elastisitas (N/m)
e = Reganganσ = Tegangan (N/ m² atau Pa)
A = Luas penampang (m²)
E = Modulus elastisitas (N/m)
ΔL = Pertambahan panjang (m)
Lo = Panjang mula-mula (m)

Aplikasi dari Hk. HookeDalam pengaplikasian hukum Hooke sangat berkaitan erat  dengan  benda  benda  yang  prinsip  kerjanya  menggunakan  pegas dan yang bersifat elastis. Prinsip hukum Hooke telah diterapkan pada beberapa benda-benda berikut ini.

• Mikroskop yang berfungsi untuk melihat jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang

• Teleskop  yang berfungsi untuk melihat  benda-beda yang letaknya  jauh  agar tampak  dekat, seperti benda luar angkasa

• Alat pengukur percepatan gravitasi bumi

• Jam yang menggunakan peer sebagaipengatur waktu

• Jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan garis atau kedudukan kapal yang berada di laut

• Sambungan  tongkat-tongkat persneling kendaraan baik sepeda motor maupun mobil

• Ayunan pegas

• Beberapa benda yang telah disebutkan diatas memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia. Dengan kata lain, gagasan Hooke memberi dampak positif terhadap kualitas hidup manusia