HUKUM HOOKE

Teori Hukum Hooke

Hukum Hooke untuk pegas yang bergerak secara vertikal 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:
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).

Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas danpertambahan panjang (X), didaerah yang ada dalam batas kelentingan pegas.F = k.Δx Atau : F = k (tetap) xk adalah suatu tetapan perbandingan yang disebut tetapan pegas yang nilainyaberbeda untuk pegas yang berbeda.Tetapan pegas adalah gaya per satuan tambahan panjang. Satuannya dalam SI adalah N/m

Hukum Hooke.

Salah satu prinsip dasar dari analisa struktur adalah hukum Hooke yang menyatakan bahwa pada suatu struktur : hubungan tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah proporsional atau hubungan beban (load) dan deformasi (deformations) adalah proporsional. Struktur yang mengikuti hukum Hooke dikatakan elastis linier dimana hubungan F dan y berupa garis lurus. Lihat Gambar 1.1-a. , sedangkan struktur yang tidak mengikuti hukum Hooke dikatakan Elastis non linier, lihat Gambar 1.1-b.

 

Elastisitas dan Hukum Hooke

Dalam fisika, elastisitas adalah kemampuan suatu zat padat untuk kembali ke bentuk awal setelah setelah mendapat gangguan luar yang diterapkan dan kemudian dihilangkan. Sebuah benda dengan tingkat tinggi elastisitas mampu untuk memiliki banyak perubahan bentuknya, dan masih bisa kembali ke bentuk aslinya. Zat padat dengan sedikit atau tanpa elastisitas baik menjadi cacat permanen atau pecah ketika sebuah gaya yang diterapkan kepada mereka. Elastisitas jangka panjang juga dapat digunakan untuk menggambarkan kemampuan proses atau sistem untuk meregangkan atau bersikap fleksibel.

Karena molekul membentuk zat padat, cairan, dan gas, mereka semua bereaksi secara berbeda terhadap tekanan luar. Molekul-molekul yang membentuk zat padat sangat dekat bersama-sama dan ditemukan dalam susunan yang tepat. Ini berarti bahwa ada sedikit ruang untuk diberikan ketika gaya diterapkan untuk suatu padatan. Molekul-molekul cairan dan gas adalah menyebar yang terpisah lebih jauh, dan bergerak lebih bebas daripada zat padat. Ketika sebuah gaya yang diterapkan pada cairan dan gas, mereka dapat mengalir di sekitar gaya, atau akan dikompresi, atau tidak seperti kebanyakan zat padat.

Ada tiga kelas yang berbeda gaya, atau tegangan, yang dapat mempengaruhi benda padat. Yang pertama adalah tegangan, juga disebut regangan, yang terjadi ketika gaya yang sama tetapi berlawanan diterapkan pada kedua ujung benda. Kompresi merupakan jenis yang kedua tegangan, yang terjadi ketika sebuah benda yang diletakkan di bawah tekanan, atau gaya dorong pada zat padat ini pada 90 derajat ke permukaannya. Bayangkan seperti meremukan gulungan kertas kosong diantara tangan Anda dengan tangan Anda di kedua ujung. Jenis terakhir dari tegangan adalah geser, yang terjadi ketika gaya tersebut sejajar dengan permukaan benda.

Awalnya, ketika gaya apapun diterapkan untuk suatu zat padat, hal itu akan menolak dan tetap dalam bentuk aslinya. Ketika gaya meningkat, zat padat tidak akan mampu mengimbangi perlawanan dan akan mulai berubah bentuk, atau menjadi cacat. Sama seperti berbagai jenis zat padat yang memiliki sifat elastis yang berbeda, mereka juga dapat menahan berbagai tingkat kekuatan sebelum terpengaruh. Akhirnya, jika gaya adalah cukup kuat, bentuk cacat akan menjadi permanen atau padatan akan pecah.

Ini adalah jumlah gaya yang diterapkan pada suatu objek, bukan durasi, yang akan menentukan apakah ia dapat kembali ke bentuk semula. Ketika zat padat tidak dapat kembali ke bentuk aslinya, dikatakan telah melewati batas elastis. Batas elastis adalah jumlah maksimum tegangan yang dapat dialami oleh padatan yang akan memungkinkan untuk kembali ke bentuk normal. Batas ini tergantung pada jenis bahan yang digunakan. Misalnya karet gelang memiliki elastisitas tinggi, dan dengan demikian batas elastis tinggi dibandingkan dengan batu bata beton, yang hampir tidak elastis dan memiliki batas elastis yang sangat rendah.

Seperti disebutkan di atas, untuk deformasi kecil, bahan yang paling elastis seperti pegas menunjukkan elastisitas linier dan dapat dijelaskan oleh hubungan linear antara tegangan dan regangan. Hubungan ini dikenal sebagai hukum Hooke. Sebuah versi geometri tergantung terhadap gagasan pertama kali dirumuskan oleh Robert Hooke pada tahun 1675, hubungan linear sering disebut sebagai hukum Hooke. Hukum ini dapat dinyatakan sebagai hubungan antara gaya F dan perpindahan x,

F =-k x,

di mana k adalah konstanta yang dikenal sebagai tingkat atau konstanta pegas.

hukum hooke dan elastisitas