Isi
Sebagaimana dibahas dalam “Fundamentals of Physcis” dari Halliday dan Resnick, hukum Hooke menyatakan bahwa rumus yang berkaitan dengan gaya yang diberikan pegas, sebagai fungsi perpindahannya dari panjang kesetimbangannya, adalah gaya F = -kx. x di sini adalah ukuran perpindahan ujung bebas pegas dari posisi tanpa beban dan tanpa tekanan. k adalah konstanta proporsionalitas yang disebut "kekakuan," dan spesifik untuk setiap pegas. Tanda minus ada di depan karena gaya pegas yang digunakan adalah gaya "kembali", yang berarti bahwa pegas itu berlawanan dengan arah perpindahan x, dalam upaya mengembalikan pegas ke posisi tanpa beban. Persamaan pegas biasanya berlaku untuk perpindahan x di kedua arah - baik perpindahan stretching dan kompresi - meskipun mungkin ada pengecualian. Jika Anda tidak tahu k untuk pegas tertentu, Anda dapat mengkalibrasi pegas Anda menggunakan berat yang diketahui massa.
Tentukan posisi ujung bebas pegas, jika menggantung longgar - ujung lainnya ditempelkan pada sesuatu yang solid seperti dinding.
Tentukan perpindahan x apa dari posisi keseimbangan yang ingin Anda ketahui gaya pegas, ukurlah dalam meter.
Kalikan x dengan -k untuk menemukan kekuatan yang diberikan pegas untuk mencoba kembali ke posisi setimbangnya. Jika x dalam meter dan k dalam kilogram per kuadrat kedua, maka gaya F ada di Newton, satuan SI untuk gaya.
Jika Anda tidak tahu k, lanjutkan ke langkah berikutnya untuk menentukannya.
Temukan konstanta proporsionalitas pegas k dengan menggantung berat m yang diketahui massa, lebih disukai dalam kilogram, dari ujung bebas pegas, setelah memposisikannya secara vertikal. Dari perpindahan yang dihasilkan, Anda dapat menentukan k dengan hubungan k = -mg / x, di mana g adalah konstanta percepatan gravitasi 9,80m / s ^ 2, di mana tanda kuret ^ menunjukkan eksponensial.
Misalnya, jika pegas bergeser x = 5 sentimeter di bawah beban 5 kilogram, maka k = - 5kg x 9,80 m / s ^ 2 / (-0,05 m) = 980 kg / s ^ 2. Jadi Anda selanjutnya dapat menyelesaikan untuk gaya pemulihnya F ketika perpindahan x adalah, katakanlah, 10 cm, sebagai berikut F = (-980 kg / s ^ 2) (0,10m) = -9,8 Newton.