Utama ilmu

Fisika hukum Hooke

Fisika hukum Hooke
Fisika hukum Hooke

Video: Hukum Hooke & Sususan Pegas - Fiska Kelas XI 2024, Juli

Video: Hukum Hooke & Sususan Pegas - Fiska Kelas XI 2024, Juli
Anonim

Hukum Hooke, hukum elastisitas yang ditemukan oleh ilmuwan Inggris Robert Hooke pada tahun 1660, yang menyatakan bahwa, untuk deformasi yang relatif kecil dari suatu objek, perpindahan atau ukuran deformasi berbanding lurus dengan gaya atau beban yang terdeformasi. Dalam kondisi ini objek kembali ke bentuk dan ukuran aslinya setelah penghapusan beban. Perilaku elastis padatan menurut hukum Hooke dapat dijelaskan oleh fakta bahwa perpindahan kecil molekul penyusunnya, atom, atau ion dari posisi normal juga sebanding dengan gaya yang menyebabkan perpindahan.

Gaya deformasi dapat diterapkan pada benda padat dengan meregangkan, mengompresi, meremas, menekuk, atau memutar. Dengan demikian, kawat logam menunjukkan perilaku elastis menurut hukum Hooke karena peningkatan kecil dalam panjangnya ketika diregangkan oleh gaya yang diterapkan berlipat ganda setiap kali gaya digandakan. Secara matematis, hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang diberikan F sama dengan konstanta k kali perpindahan atau perubahan panjang x, atau F = kx. Nilai k tergantung tidak hanya pada jenis bahan elastis yang dipertimbangkan tetapi juga pada dimensi dan bentuknya.

Pada nilai yang relatif besar dari gaya yang diberikan, deformasi bahan elastis seringkali lebih besar dari yang diharapkan berdasarkan hukum Hooke, meskipun bahan tersebut tetap elastis dan kembali ke bentuk dan ukuran aslinya setelah melepas gaya. Hukum Hooke menggambarkan sifat elastis material hanya dalam kisaran di mana gaya dan perpindahan proporsional. (Lihat deformasi dan aliran.) Terkadang hukum Hooke dirumuskan sebagai F = −kx. Dalam ungkapan ini F tidak lagi berarti gaya yang diberikan tetapi lebih berarti gaya pemulih yang sama dan berlawanan arah yang menyebabkan bahan elastis kembali ke dimensi aslinya.

Hukum Hooke juga dapat dinyatakan dalam bentuk stres dan ketegangan. Stres adalah gaya pada satuan luas dalam material yang berkembang sebagai akibat gaya yang diterapkan secara eksternal. Strain adalah deformasi relatif yang dihasilkan oleh stres. Untuk tekanan yang relatif kecil, stres sebanding dengan tekanan. Untuk ekspresi khusus hukum Hooke dalam bentuk ini, lihat modulus massal; modulus geser; Modulus muda.