Hukum Hooke dan Elastisitas
Praktikum Mengukur Konstanta Pegas
1. Tujuan
• Dapat mengetahui dan memahami hubungan gaya yang bekerja pada pegas dengan
pertambahan panjang pegas.
• Dapat mengetahui dan memahami pengaplikasian hukum hooke di kehidupan sehari-hari.
• Dapat memahami apa yang dimaksud dengan konstanta pegas.
2. Landasan Teori
Elastisitas adalah kemampuan yang dimiliki suatu material untuk kembali ke bentuk dan
ukuran semulanya saat gaya eksternal atau gaya deformasi yang diterapkan padanya dihilangkan. Hal
ini disebabkan karena kuatnya gaya tarik antarmolekul pada material tersebut. Seluruh gaya
antarmolekul yang melawan terjadinya deformasi ini disebut dengan gaya pemulih.
Berdasarkan tingkat elastisitasnya, benda padat dibagi menjadi dua, yaitu benda elastis dan
benda plastis. Benda-benda elastis memiliki kemampuan untuk kembali ke bentuk atau ukuran semula
saat gaya yang diterapkan dihilangkan. Kebalikannya, benda-benda plastis adalah benda yang tidak
dapat kembali ke bentuk dan ukuran semula saat gaya yang diterapkan dihilangkan.
Elastisitas berkaitan dengan tegangan dan regangan. Tegangan (stress) merupakan suatu
besaran yang menyatakan besarnya gaya yang diberikan pada suatu benda per satuan luas penampang
benda yang dikenakan gaya tersebut. Regangan (strain) adalah besaran yang menyatakan
perbandingan antara pertambahan panjang dan panjang mula-mula benda.
Dalam elastisitas, terdapat hukum hooke yang menyatakan bahwa “jika gaya yang diberikan
pada sebuah pegas tidak melebihi batas elastisitasnya, pertambahan panjang pegas akan berbanding
lurus dengan gaya yang diberikan tersebut”. Hukum Hooke dapat dirumuskan sebagai berikut :
= × ∆
Keterangan : F = gaya yang diberikan (N)
k = konstanta pegas (N/m)
∆l = pertambahan panjang (m)
3. Alat 2. Penggaris
1. Statif dan Klem
4. Bahan
1. Beban dengan berbagai massa (50 gram & 100 gram)
(50 gram) (100 gram)
2. Pegas
5. Cara Kerja
1. Ukur panjang pegas sebelum diberi beban.
2. Gantungkan pegas pada tiang statif.
3. Setelah digantung, beri pegas beban 50 gram.
4. Ukur panjang pegas setelah diberi beban 50 gram.
5. Untuk percobaan kedua, ganti beban pegas menjadi 100 gram.
6. Kemudian, ukur panjang pegas setelah diberi beban 50 gram.
6. Tabel Data
Panjang pegas sebelum diberi beban (lo) = 16,5 cm
Percobaan 1 Perubahan panjang pegas Gaya yang bekerja pada pegas
(Pegas diberi (∆ ) = lt – lo (F) = m × g
beban 50 gram)
∆ = lt – lo (g=1000 cm/s2)
= 17,5 cm – 16,5 cm
= 1 cm F=m×g
= 50 gram × 1000 cm/s2
= 50000 dyne
Percobaan 2 ∆ = lt – lo F=m×g
(Pegas diberi = 26,3 cm – 16,5 cm = 100 gram × 1000 cm/s2
beban 100 gram)
= 9,8 cm = 100000 dyne
7. Analisis (Perhitungan)
Menghitung konstanta pegas dari percobaan 1 dan percobaan 2, dengan rumus sebagai berikut :
×
= = −
Percobaan 1
50000
= ∆ = 1 = 50000 /
Percobaan 2
100000
= ∆ = 9,8 = 10204,08 /
8. Pembahasan
Pada praktikum mengukur konstanta pegas kali ini dilakukan dua percobaan dengan
menggunakan pegas yang memiliki panjang 16,5 cm. Pada percobaan 1, pegas diberi beban bermassa
50 gram. Pada percobaan 2, pegas diberi beban bermassa 100 gram.
Praktikum dikerjakan sesuai dengan cara kerja yang telah dituliskan sebelumnya. Sesuai
dengan data pada tabel data, dalam percobaan 1 kita dapat mengetahui bahwa perubahan panjang pegas
(∆ ) adalah 1 cm atau dapat dikatakan juga bahwa saat diberi massa 50 gram, pegas dengan panjang
16,5 cm, panjangnya menjadi 17,5 cm. Dalam percobaan 2 kita dapat mengetahui bahwa perubahan
panjang pegas (∆ ) adalah 9,8 cm atau dapat dikatakan juga bahwa saat diberi massa 100 gram, pegas
dengan panjang 16,5 cm, panjangnya menjadi 26,3 cm.
Langkah selanjutnya adalah analisis (perhitungan) untuk mengukur konstanta pegas pada
kedua percobaan tersebut. Sesuai dengan analisi (perhitungan) yang ada pada nomor 8, kita dapat
mengetahui bahwa konstanta pegas pada percobaan 1 adalah 50000 dyne/cm, dan konstanta pegas
pada percobaan 2 adalah 10204,08 cm.
Perubahan panjang Gaya yang bekerja pada Konstanta pegas
pegas (∆ ) = lt – lo pegas (F) = m × g
(g=1000 cm/s2) (k) =
∆ = lt – lo ∆
= 17,5 cm – 16,5 cm F=m×g
Percobaan 1 = 1 cm = 50 gram × 1000 cm/s2 50000
(Pegas diberi = 50000 dyne = ∆ = 1
beban 50 gram)
= 50000 dyne/cm
Percobaan 2 ∆ = lt – lo F=m×g 100000
(Pegas diberi = 26,3 cm – 16,5 cm = 100 gram × 1000 = ∆ = 9,8
beban 100 = 9,8 cm cm/s2 = 10204, 08 dyne/cm
gram) = 100000 dyne
Dari tabel diatas yang merupakan penggabungan antara tabel data dan analisis (perhitungan),
kita dapat mengetahui bahwa kostanta pegas pada percobaan 1 lebih besar dari konstanta pegas pada
percobaan 2. Dari kumpulan data ini juga kita dapat melihat bahwa perubahan panjang pegas pada
percobaan 1 lebih kecil dari perubahan panjang pegas pada percobaan 2. Artinya, konstanta pegas
berbanding terbalik dengan perubahan panjang pegas. Semakin besar konstanta pegas, maka semakin
kecil perubahan panjang pegas atau bisa dikatakan juga bahwa pegas tersebut tidak terlalu elastis atau
bisa disebut juga kaku.
Kita juga dapat melihat bahwa beban yang diberikan pada pegas dalam percobaan 1 lebih kecil
dari beban yang diberikan pada pegas dalam percobaan 2. Artinya, beban yang diberikan pada pegas
berbanding lurus dengan perubahan panjang pegas. Semakin kecil beban yang diberikan pada pegas,
maka semakin kecil perubahan panjang pegas. Demikian pula dengan gaya yang bekerja pada pegas,
karena gaya berbanding lurus dengan massa. Maka, gaya yang bekerja pada pegas berbanding lurus
dengan perubahan panjang pegas.
9. Kesimpulan
Dari praktikum yang sudah dilakukan, kita dapat menyimpulkannya dalam beberapa point
sebagai berikut :
1. Konstanta pegas adalah perbandingan dari perubahan panjang pegas (∆ ), bila pegas dikenakan
gaya suatu gaya (F).
2. Massa yang digantungkan pada pegas akan berbanding lurus dengan perubahan atau
pertambahan panjang pegas. Artinya, semakin besar massa yang digantungkan pada pegas
maka semakin besar pula pertambahan panjang pegas
3. Semakin besar gaya yang bekerja pada pegas akan semakin besar juga pertambahan panjang
pegas, dan sebaliknya.
4. Konstanta pegas berbanding terbalik dengan perubahan panjang begas. Semakin besar
konstanta pegas, akan semakin susah benda tersebut untuk meregang.
5. Semakin besar gaya yang bekerja pada pegas akan semakin besar juga konstanta pegas, dan
sebaliknya.
Bunyi Hukum Hooke:
“Jika gaya tarik yang diberikan pada
sebuah pegas tidak melampaui batas
elastis bahan maka pertambahan
panjang pegas berbanding lurus atau
sebanding dengan gaya tariknya”