susunan pegas

susunan pegas SMAN 111 JAKARTA

XI IPA

IIM MALICHATUN

SUSUNAN PEGAS

PEGAS

SUSUNAN PEGAS Manfaat Pegas dalam
Seri Paralel kehidupan

Seri-Paralel

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering melihat beberapa pegas digunakan secara
bersamaan. Sebagai contoh, spring bed menggunakan pegas dalam jumlah banyak yang disusun
secara paralel. Jika beberapa pegas disusun sedemikian rupa, bagaimanakah konstanta pegas
gabungannya?

Penggunaan pegas pada spring bed merupakan salah satu contoh susunan pegas. Susunan
pegas pada spring bed adalah contoh susunan pegas secara paralel. Secara garis besar, susunan
pegas ada dua macam, yaitu susunan seri dan susunan paralel.
1) Susunan Seri

Susunan seri pegas dapat kita buat dengan cara menyambung pegas dengan pegas lain,
sehingga pegas gabungan tampak panjang. Dari uraian materi yang telah kita pelajari di depan,
jika pegas ditarik dengan suatu gaya, pegas akan bertambah panjang sebanding dengan gaya yang
menariknya. Bagaimanakah pertambahan panjang pada susunan seri pegas, jika ditarik dengan
gaya F?

Jika susunan seri pegas diberi gaya F, setiap pegas akan bertambah panjang. Bukan hanya
pegas yang paling dekat dengan penyebab gaya saja yang bertambah panjang, tetapi semua pegas
akan bertambah panjang

k1 Dua pegas atau lebih yang disusun secara seri memiliki
ks prinsip sebagai berikut :
a. gaya tarik pada pegas pengganti seri adalah sama dengan
k2
gaya tarik yang dialami masing-masing pegas.
F
F1 = F2 = F

b. Pertambahan panjang pegas pengganti seri sama dengan
jumlah pertambahan pegas masing-masing pegas.

∆x = ∆x1 +∆x2

Untuk susunan seri yang terdiri dari dua pegas atau lebih, maka tetapan pegas pengganti serinya
dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:

111
= 1 + 2 + ⋯

Untuk n buah pegas identik dengan tetapan tiap pegasnya k yang disusun seri, berlaku persamaan

berikut :


=

dengan :
ks = tetapan pegas pengganti (N/m)
k = tetapan masing-masing pegas (N/m)
n = jumlah pegas

2) Susunan Paralel
Susunan paralel pegas dapat kita lihat pada spingbed, shockbreakersepeda motor, atau alat

olahraga yang digunakan untuk peregangan otot.Ketika kita menarik alat olah raga tersebutdengan

posisi mendatar, pertambahan panjang ketiga pegas sama besar.

k1 Dua pegas atau lebih yang disusun secara paralel
F memenuhi prinsip sebagai berikut :
a. Gaya tarik pada pegas pengganti paralel sama dengan

jumlah gaya tarik pada pegas masing-masing.
k2

F = F1+ F2

b. Pertambahan panjang pegas pengganti paralel sama
besar dengan pertambahan panjang pada masing-
masing pegas.

∆x = ∆x1=∆x2

Tetapan pegas pengganti paralel sama dengan jumlah tetapan pegas dari pegas yang disusun
secara paralel. Untuk susunan paralel lebih dari dua pegas, berlaku persamaan berikut :

kp = k1 +k2 + . . .

Untuk n buah pegas identik dengan tetapan tiap pegasnya k yang disusun seri, berlaku
persamaan berikut :

dengan : kp = n k

kp = tetapan pegas pengganti (N/m)
k = tetapan masing-masing pegas (N/m)
n = jumlah pegas

3) Susunan Seri Paralel Pegas

Bagaimana jika beberapa pegas disusun campuran, akan berlaku sifat gabungan. Dalam
menganalisanya dapat ditentukan dengan memilih susunan yang sudah dapat dikategorikan seri
atau paralelnya.

Susunan seri ataupun susunan paralel pegas pada dasarnya memiliki tujuan tertentu.
Susunan seri bertujuan untuk memperkecil konstanta pegas sehingga pertambahan panjang yang
dialami sistem pegas akan lebih besar, sedangkan susunan paralel bertujuan untuk memperbesar
konstanta pegas sehingga pertambahan panjang sistem pegas lebih kecil dibandingkan dengan
susunan seri. Pada susunan seri pertambahan panjang sistem pegas sama dengan jumlah
pertambahan panjang masing-masing pegas sedangkan pada susunan paralel, masing-masing
pegas mengalami pertambahan panjang yang sama besar yaitu sama dengan pertambahan panjang
sistem pegasnya.

Contoh Soal

Dua buah pegas identik memiliki konstanta pegas 600 N/m. tentukanlah

konstanta pegas pengganti dari kedua pegas tersebut jika :

a.Disusun seri

b.Disusun paralel

Penyelesaian

Diketahui : k1 = k2 = 600 N/m
Ditanya : a. ks =…?

b. kp =…?

Jawab :

a. 1 = 1 + 1 b. kP = k1 + k2
kP = 600 + 600
ks k1 k2 kP = 1.200 N/m

1= 1 + 1

ks 600 600

ks = 600 = 300 N⁄m
2

1. Tiga buah pegas identik dengan konstanta elastisitas masing-masing 85 N/m
disusun secara paralel. Tentukanlah konstanta pegas pengganti dari
rangkaian tersebut!
Pembahasan:
Tiga pegas identik berarti k1 = k2 = k3 = 85 N/m disusun secara paralel
Sehingga konstanta penggantinya adalah:
kp = k1 + k2 + k3
kp = 85 N/m + 85 N/m + 85 N/m
kp = 255 N/m

Latihan

Jika setiap pegas memiliki konstanta k, maka konstanta sistem pegas tersebut
adalah ….

Energi Potensial Pegas

Energi potensial merupakan energi yang tersimpan akibat posisi. Suatu benda yang
dipindahkan atau digerakkan dari posisi semulanya lalu dikembalikan lagi pada posisi semula
tersebut, benda tersebut cenderung memiliki energi potensial. Lalu, yang dimaksud d engan energi
potensial pegas yaitu energi potensial yang bersifat pegas.

Gambar 8. kedudukan benda yang bergetar pada pegas
Sumber : www.google.com

Ketika beban disimpangkan sejauh x pada gambar 7 dari posisi keseimbangannya (posisi B),
maka pegas tersebut mempunyai energi potensial elastis yg tersimpan di dalam pegas untuk
setiap perpanjangan x adalah

Ep = 1 . F . ∆
2

Ep = 1 (k.x) x

2

Ep = k ∆x2