Pegas adalah komponen elastis yang dapat menyimpan energi potensial ketika ditekan atau ditarik, kemudian mengembalikan energi tersebut ketika beban dilepaskan. Dalam kasus ini, kita akan membahas dua pegas yang disusun secara seri dengan konstanta pegas yang sama yaitu 100 N/m. Selanjutnya, kita akan mencari besar tertekan yang terjadi pada pegas ketika ujung bebas ditekan dengan gaya 10 N.
Hukum Hooke
Sebelum menghitung besar tertekan pada pegas, kita perlu memahami Hukum Hooke. Hukum Hooke menyatakan bahwa besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas sebanding dengan perubahan panjang pegas. Secara matematis, hubungan ini dapat dinyatakan sebagai:
F = -k * x
di mana:
- F adalah gaya (N)
- k adalah konstanta pegas (N/m)
- x adalah elongasi atau kompresi pegas (m)
Pegas Seri
Saat dua pegas dihubungkan secara seri, kita bisa menggabungkan mereka menjadi satu pegas ekuivalen yang memiliki konstanta pegas keseluruhan. Konstanta pegas dari pegas ekuivalen diberikan oleh:
1/ke = 1/k1 + 1/k2
Namun, dalam kasus kita, konstanta pegas untuk kedua pegas adalah 100 N/m. Maka, kita bisa menggantikan k1 dan k2 dengan k.
1/ke = 1/k + 1/k
Menghitung Konstanta Pegas Ekuivalen
Menghitung konstanta pegas ekuivalen:
1/ke = 1/100 + 1/1001/ke = 2/100ke = 100/2ke = 50 N/m
Menghitung Besar Tertekan
Untuk menghitung besar tertekan pada pegas ekuivalen, kita akan menggunakan Hukum Hooke:
F = ke * x
Mencari x:
x = F / ke
Menggantikan nilai-nilai yang diberikan:
x = 10 N / 50 N/mx = 0,2 m
Dengan demikian, kedua pegas seri akan tertekan sebesar 0,2 meter ketika ujung bebas ditekan dengan gaya 10 N.
