Seorang pelajar yang massanya 50 kg bergantung pada ujung sebuah pegas

KOMPAS.com - Permasalahan tentang pegas dan hukum hooke merupakan masalah yang sering muncul dalam sebuah soal fisika. Berikut tersedia sebuah pembahasan untuk menyelesaikan tetapan pegas:

Seorang pelajar yang massanya 50 kg bergantung pada ujung sebuah pegas, sehingga pegas bertambah panjang 10 cm. Tentukan tetapan pegas tersebut!

Untuk menjawab soal di atas, mari pahami kembali teori mengenai hukum Hooke.

Dilansir dari Sears and Zemansky's University Physics (2002) oleh Young dan Freedman tahun, hukum Hooke adalah perbandingan tegangan dan regangan pada deformasi elastis, dan memiliki rentang keabsahan yang terbatas.

Secara matematis hukum Hooke dapat ditulis sebagai berikut:
F = kΔx

Baca juga: Prinsip Hukum Hooke dan Alasan Keberadaan Tanda Negatif

Keterangan:

F = gaya (N),
k = konstanta pegas (N/m),
Δx = jarak pergerakan pegas dari posisi normal (m).

Apabila pegas diregangkan, perubahan panjang akan bernilai positif. Apabila pegas ditekan, perubahan panjang akan bernilai negatif.

Pada persamaan, konstanta pegas atau tetapan pegas menunjukkan perbandingan antara gaya dengan pergeseran posisi pegas.

Sekarang mari kita selesaikan kasus mengenai hukum Hooke di atas.

Diketahui:

Massa (m) = 50 kg,
Pertambahan panjang (Δx) = 10 cm = 0,1 m,
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² (asumsikan).

Baca juga: Memahami Jenis Rangkaian Pegas

Ditanyakan:

Tetapan pegas (k).

Penyelesaian:

F = kΔx
mg = kΔx
k = mg/Δx
k = (50)(10)/(0,1)
k = 5000 N/m

Sehingga besar dari tetepan pegas tersebut adalah 5000 N/m.