Apa itu Hukum Hooke? Penasaran ingin mengetahuinya? Simak penjelasan lengkapnya di sini! Kami juga telah menyediakan soal atau kuis dengan tingkat kesulitan yang berbeda sebagai latihan.
Lewat pembahasan ini, kamu bisa belajar mengenai Hukum Hooke. Kamu akan diajak untuk memahami materi dan tentang metode menyelesaikan soal.
Kamu juga akan memperoleh latihan soal interaktif yang tersedia dalam tiga tingkat kesulitan, yaitu mudah, sedang, dan sukar. Tertarik untuk mempelajarinya?
Sekarang, kamu bisa mulai mempelajari materi lewat uraian berikut. Apabila materi ini berguna, bagikan ke teman-teman kamu supaya mereka juga mendapatkan manfaatnya.
Kamu dapat download modul & kumpulan soal dalam bentuk pdf pada link dibawah ini:
Definisi
Elastisitas bahan dibatasi oleh nilai Modulus. Pengertian Hukum Hooke menjelaskan tentang kesebandingan gaya yang bekerja pada benda dengan perubahan panjang benda pada daerah elastis.
Bunyi Hukum Hooke yang dikemukakan oleh Robert Hooke
Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya.
– Robert Hooke
Hukum Hooke
Menurut materi Hukum Hooke, pada daerah elastis, yaitu daerah dimana sebuah benda masih dapat kembali ke bentuk semula setelah diberi gaya, perubahan panjang benda akibat gaya luar sebanding dengan gaya luar yang bekerja. Untuk mempermudah mempelajari teori hukum Hooke pada pegas mari kita tinjau sebuah pegas.
Pegas yang diberi gaya luar sebesar $F$ maka, pegas akan memberi gaya yang besarnya sama namun berlawanan arah. Gaya ini disebut dengan gaya pulih. Jika sebuah pegas yang panjangnya $x_{i}$ dikenai gaya sehingga panjangnya berubah menjadi $x_{f}$, maka besar gaya pulih dapat dituliskan sebagai berikut.
\begin{eqnarray}
F & = & -k(x_{f}-x_{i})\nonumber \\
F & = & -k\Delta x
\end{eqnarray}
$k$ adalah konstanta pegas yaitu nilai yang menunjukkan gaya yang dibutuhkan untuk mengubah panjang pegas tiap meter. Tanda negatif menunjukkan bahwa arah gaya pulih berlawanan arah dengan vektor perubahan panjang pegas. Jika pegas ditekan ke kanan maka gaya pulih pegas mendorong ke kiri dan sebaliknya.
Besar konstanta pegas adalah nilai yang spesifik untuk setiap bahan. Tentu hal ini berkaitan erat dengan elastisitas baha dan Modulus Young. Jika modulus Young sebuah bahan adalah $Y$ dan luas penampangnya adalah $A$, maka dasar teori hukum Hooke dapat ditulis sebagai berikut.
\begin{eqnarray}
Y & = & \frac{F\times x_{i}}{A\times\Delta x}\nonumber \\
F & = & \frac{AY}{x_{i}}\times\Delta x
\end{eqnarray}
karena besar gaya luar dan gaya pulih besarnya sama, maka konstanta pegas dapat ditentukan dengan persamaan (3).
\begin{eqnarray}
k & = & \frac{AY}{x_{i}}
\end{eqnarray}
Berdasarkan persamaan ini jelas bahwa konstanta pegas dipengaruhi oleh panjang bahan mula-mula, luas penampang dan bahan pegas.
Contoh Soal Hukum Hooke & Pembahasan
- Pegas dengan konstanta sebesar 200 N/m diberi gaya sebesar 50 N. Tentukan pertambahan panjang pegas!
Penyelesaian:
Pertambahan panjang pegas menurut hukum Hooke adalah
$\begin{alignedat}{1}\Delta x & =\frac{F}{k}\\
& =\frac{50}{200}\\
& =0,25\mbox{ m}
\end{alignedat}
$
- Sebuah pegas bertambah panjang 4 cm saat diberi gaya 10 N. Tentukan besar konstanta pegas!
Penyelesaian:
Konstanta pegas dapat dihitung dengan rumusan hukum Hooke:
$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{F}{\Delta x}\\
& =\frac{10}{0,04}\\
& =250\mbox{ N/m}
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Hukum Hooke (Mudah)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Sebuah pegas dengan konstanta pegas $k$ diberi gaya tarik sebesar $F$ maka permabahan panjang pegas adalah… .
BetulHukum Hooke secara matematis dituliskan sebagai $F=k\times\Delta x$.
SalahHukum Hooke secara matematis dituliskan sebagai $F=k\times\Delta x$.
-
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Pegas dengan kontanta pegas 100 N/m artinya… .
BetulKonstanta pegas menyatakan besar gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan/memampatkan pegas sebesar 1 meter.
SalahKonstanta pegas menyatakan besar gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan/memampatkan pegas sebesar 1 meter.
-
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Pegas dengan kontanta pegas sebesar 500 N/m digunkan untuk menggantung beban dengan massa 100 gram. Pertambahan panjang yang dialami pegas adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}\Delta x & =\frac{F}{k}\\
& =\frac{mg}{k}\\
& =\frac{1}{500}\\
& =0,005\mbox{ m}\\
& =\mbox{5 mm}.
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}\Delta x & =\frac{F}{k}\\
& =\frac{mg}{k}\\
& =\frac{1}{500}\\
& =0,005\mbox{ m}\\
& =\mbox{5 mm}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Pegas A diberi gaya tarik sebesar 200 N dan bertambah panjang 4 cm. Konstanta pegas A adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{F}{\Delta X}\\
& =\frac{200}{4\times10^{-2}}\\
& =5000\mbox{N/m.}
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{F}{\Delta X}\\
& =\frac{200}{4\times10^{-2}}\\
& =5000\mbox{N/m.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Sebuah pegas bertambah panjang sebsar 2 cm saat diberi gaya tarik 10 N. Pertambahan panjang pegas jika ditarik dengan gaya sebesar 25 N adalah… .
BetulBerdasarkan hukum Hooke maka berlaku hubungan
$\begin{alignedat}{1}\frac{F_{1}}{\Delta x_{1}} & =\frac{F_{2}}{\Delta x_{2}}\\
\Delta x_{2} & =\frac{F_{2}}{F_{1}}\times\Delta x_{1}\\
& =\frac{25}{10}\times2\\
& =5\mbox{ cm}.
\end{alignedat}
$SalahBerdasarkan hukum Hooke maka berlaku hubungan
$\begin{alignedat}{1}\frac{F_{1}}{\Delta x_{1}} & =\frac{F_{2}}{\Delta x_{2}}\\
\Delta x_{2} & =\frac{F_{2}}{F_{1}}\times\Delta x_{1}\\
& =\frac{25}{10}\times2\\
& =5\mbox{ cm}.
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Hukum Hooke (Sedang)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Pegas dengan kontanta sebesar 600 N/m diberi gaya F sehingga pegas bertambah panjang sebesar 2 cm. Maka besar F adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}F & =k\times\Delta x\\
& =600\times2.10^{-2}\\
& =12\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}F & =k\times\Delta x\\
& =600\times2.10^{-2}\\
& =12\mbox{ N}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Pegas A mula-mula memiliki panjang 80 cm, setelah diberi gaya sebesar 120 N, pegas menjadi 100 cm. Konstanta pegas A adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{F}{\Delta x}\\
& =\frac{F}{x_{2}-x_{1}}\\
& =\frac{120}{1-0,8}\\
& =600\mbox{ Nm}^{-1}.
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{F}{\Delta x}\\
& =\frac{F}{x_{2}-x_{1}}\\
& =\frac{120}{1-0,8}\\
& =600\mbox{ Nm}^{-1}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Grafik hubungan gaya (F) terhadap pertambahan panjang (x) dari dua pegas A dan pegas B seperti pada gambar berikut.
Pernyatan berikut yang benar berdasarkan grafik tersebut adalah… .
BetulPegas A bertambah panjang 10 m ketika dikenai gaya 40 N. sedangkan pegas B bertambah pajang 20 meter. Jadi konstanta pegas A lebih besar dibanding B dengan faktor dua kali lipatnya.
SalahPegas A bertambah panjang 10 m ketika dikenai gaya 40 N. sedangkan pegas B bertambah pajang 20 meter. Jadi konstanta pegas A lebih besar dibanding B dengan faktor dua kali lipatnya.
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Grafik hubungan antara gaya terhadap pertambahan panjang digambarkan sebagai berikut.
Jika konstanta pegas P adalah 500 N/m maka nilai $x$ adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}x & =\frac{F}{k}\\
& =\frac{40}{500}\\
& =0,08\mbox{ m.}
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}x & =\frac{F}{k}\\
& =\frac{40}{500}\\
& =0,08\mbox{ m.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Pada percobaan untuk menetukan konstanta suatu pegas diperoleh data sebagai berikut!
Kontanta pegas yang digunakan adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{100}{5\times10^{-2}}\\
& =2000\mbox{ N/m.}
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{100}{5\times10^{-2}}\\
& =2000\mbox{ N/m.}
\end{alignedat}
$
Latihan Soal Hukum Hooke (Sukar)
Ringkasan kuis
0 dari 5 pertanyaan telah diselesaikan
Pertanyaan:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Informasi
You have already completed the quiz before. Hence you can not start it again.
Quiz is loading...
Anda harus masuk atau mendaftar untuk memulai kuis.
Anda harus menyelesaikan kuis dibawah ini, untuk memulai kuis ini:
Hasil
Hasil
0 dari 5 pertanyaan terjawab dengan benar
Waktu yang telah berlalu
Kategori
- Tidak Berkategori 0%
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Terjawab
- Tinjau
-
Pertanyaan ke 1 dari 5
1. Pertanyaan
Pada percobaan untuk menetukan konstanta suatu pegas diperoleh data sebagai berikut!
Kontanta pegas yang digunakan adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{mg}{\Delta x}\\
& =\frac{0,5\times10}{1\times10^{-2}}\\
& =500\mbox{ N/m.}
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}k & =\frac{mg}{\Delta x}\\
& =\frac{0,5\times10}{1\times10^{-2}}\\
& =500\mbox{ N/m.}
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 2 dari 5
2. Pertanyaan
Pegas P bertambah panjang sebesar 1 cm saat digantungi beban dengan massa 400 gram. Pegas Q bertambah panjang sebesar 1 cm saat digantungi beban dengan massa 900 gram. Perbandingan konstanta pegas P dan Q adalah… .
Betul$\begin{alignedat}{1}\frac{k_{P}}{k_{Q}} & =\frac{\frac{m_{P}g}{\Delta x_{P}}}{\frac{m_{Q}g}{\Delta x_{Q}}}\\
& =\frac{m_{P}}{m_{Q}}\\
& =\frac{400}{900}\\
& =\frac{4}{9}.
\end{alignedat}
$Salah$\begin{alignedat}{1}\frac{k_{P}}{k_{Q}} & =\frac{\frac{m_{P}g}{\Delta x_{P}}}{\frac{m_{Q}g}{\Delta x_{Q}}}\\
& =\frac{m_{P}}{m_{Q}}\\
& =\frac{400}{900}\\
& =\frac{4}{9}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 3 dari 5
3. Pertanyaan
Sebuah tali karet diberi beban 800 gram dan digantung vertikal pada sebuah statif. Ternyata karet bertambah panjang 4 cm ($g=10\mbox{ ms}{}^{-2}$). Gaya tarik yang dibutuhkan untuk meregangkan tali karet sepanjang 1 meter agar menjadi 1,1 m adalah… .
BetulKonstanta pegas dari tali adalah $k=\frac{8}{4}=2$ N/cm. Jadi gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan tali sebesar 10 cm adalah $F=kx=2\times10=20\mbox{ N}.$
SalahKonstanta pegas dari tali adalah $k=\frac{8}{4}=2$ N/cm. Jadi gaya yang dibutuhkan untuk meregangkan tali sebesar 10 cm adalah $F=kx=2\times10=20\mbox{ N}.$
-
Pertanyaan ke 4 dari 5
4. Pertanyaan
Balok 200 gram yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s menabrak pegas horisontal sehingga pegas memendek 10 cm sampai balok berhenti. Konstanta pegas adalah… .
BetulPerlambatan yang dialami balok adalah
$\begin{alignedat}{1}a & =\frac{v^{2}}{2\Delta x}\\
& =\frac{20^{2}}{2\times0,1}\\
& =4000\mbox{ ms}^{-2}
\end{alignedat}
$Sehingga gaya yang dialami balok adalah
$F=ma$
Gaya yang dialami oleh balok sama dengan gaya pegas:
$\begin{alignedat}{1}k\Delta x & =ma\\
k & =\frac{ma}{\Delta x}\\
& =\frac{0,2\times4000}{0,1}\\
& =8000\mbox{ Nm}^{-1}.
\end{alignedat}
$SalahPerlambatan yang dialami balok adalah
$\begin{alignedat}{1}a & =\frac{v^{2}}{2\Delta x}\\
& =\frac{20^{2}}{2\times0,1}\\
& =4000\mbox{ ms}^{-2}
\end{alignedat}
$Sehingga gaya yang dialami balok adalah
$F=ma$
Gaya yang dialami oleh balok sama dengan gaya pegas:
$\begin{alignedat}{1}k\Delta x & =ma\\
k & =\frac{ma}{\Delta x}\\
& =\frac{0,2\times4000}{0,1}\\
& =8000\mbox{ Nm}^{-1}.
\end{alignedat}
$ -
Pertanyaan ke 5 dari 5
5. Pertanyaan
Grafik hubungan gaya dengan pertambahan panjang pegas P dan Q ditunjukkan oleh grafik berikut.
Jika kedua pegas digunakan untuk menggantung beban sebesar 500 N, maka pertambahan panjang pegas P dan Q adalah… .
BetulPada pegas P diperoleh $k_{p}=2\times10^{4}\mbox{Nm}^{-1}$, sehingga pertambahan panjang pegas P adalah
$\begin{alignedat}{1}\Delta x_{p} & =\frac{F}{k_{p}}\\
& =\frac{500}{2\times10^{4}}\\
& =2,5\times10^{-2}\mbox{m}\\
& =2,5\mbox{ cm}
\end{alignedat}
$Pada pegas Q diperoleh $k_{Q}=5\times10^{3}\mbox{Nm}^{-1}$, sehingga pertambahan panjang pegas Q adalah
$\begin{alignedat}{1}\Delta x_{Q} & =\frac{F}{k_{Q}}\\
& =\frac{500}{5\times10^{3}}\\
& =1\times10^{-1}\mbox{m}\\
& =10\mbox{ cm.}
\end{alignedat}
$SalahPada pegas P diperoleh $k_{p}=2\times10^{4}\mbox{Nm}^{-1}$, sehingga pertambahan panjang pegas P adalah
$\begin{alignedat}{1}\Delta x_{p} & =\frac{F}{k_{p}}\\
& =\frac{500}{2\times10^{4}}\\
& =2,5\times10^{-2}\mbox{m}\\
& =2,5\mbox{ cm}
\end{alignedat}
$Pada pegas Q diperoleh $k_{Q}=5\times10^{3}\mbox{Nm}^{-1}$, sehingga pertambahan panjang pegas Q adalah
$\begin{alignedat}{1}\Delta x_{Q} & =\frac{F}{k_{Q}}\\
& =\frac{500}{5\times10^{3}}\\
& =1\times10^{-1}\mbox{m}\\
& =10\mbox{ cm.}
\end{alignedat}
$
