Pegas adalah unsur mekanis yang dapat menyerap energi ketika ditekan atau dipanjangkan, dan kemudian melepaskan energi tersebut ketika dilepaskan. Konstanta getaran pegas (k) adalah ukuran kekerasan pegas; semakin besar nilainya, semakin keras pegas tersebut. Berdasarkan hukum Hooke, gaya yang diperlukan untuk memanjangkan atau mengerutkan pegas sebanding dengan perubahan panjang pegas tersebut.
Pertanyaan ini tentang dua pegas identik, dipasang secara paralel, dengan konstanta gaya 400 N/m. Kita diminta mencari gaya yang dibutuhkan untuk menarik kedua pegas hingga bertambah panjang 5 cm.
Analisis dan Solusi
Ketika dua pegas identik dipasang secara paralel, konstanta gabungan dari sistem ini adalah jumlah konstanta individu, yang dalam hal ini adalah:
k_total = k1 + k2 = 400 N/m + 400 N/m = 800 N/m
Untuk mengetahui gaya yang dibutuhkan untuk menarik pegas, kita dapat menggunakan Hukum Hooke, yang menyatakan:
F = k * Δx
Dimana:
- F adalah gaya yang diperlukan (hasil yang kita cari)
- k adalah konstanta gaya
- Δx adalah perubahan panjang pegas
Perubahan panjang yang diberikan adalah 5 cm, dan ini perlu dikonversi ke dalam satuan meter (1 cm = 0.01 m):
Δx = 5 cm = 0.05 m
Memasukkan nilai ini dan konstanta gabungan ke dalam rumus Hukum Hooke, kita dapatkan besar gaya yang dibutuhkan:
F = k_total * Δx = 800 N/m * 0.05 m = 40 N
Kesimpulan
Jadi, besar gaya yang dibutuhkan untuk menarik dua pegas identik yang dipasang secara paralel, masing-masing dengan konstanta gaya 400 N/m, sehingga bertambah panjang 5 cm adalah 40 Newton.
