Benda padat
adalah wujud dari zat yang mampu mempertahankan posisi dari
partikel-partikelnya sehingga tidak mudah berubah posisi (partikelnya), berbeda
dengan zat cair dan gas yang lebih dinamis. Namun tingkat kekakuan zat padat
juga bertingkat-tingkat. Benda yang sangat kaku disebut benda plastis sementara
yang lain ada bersifat elastis atau lentur. Ciri utama dari benda yang elastis
yaitu akan bisa kembali ke bentuk semula ketika diberikan gaya (contohnya pegas
dan karet gelang). Sehingga muncullah istilah baru terkait satu sifat benda ini
yang dikenal dengan elastisitas. Elastisitas
merupakan kemampuan benda padat untuk kembali ke bentuk semula ketika gaya yang
diberikan padanya hilang.
Contoh benda
elastis yang ada di sekitar kita yaitu pegas dan karet gelang. Seorang ilmuwan
multitalen asal Inggris Robert Hooke (1635 – 1703) telah merumuskan suau hukum
terkait elastisitas yang biasa digunakan pada pegas.
Bunyi Hukum
Hooke terkait elastisitas
Gaya
yang diberikan pada suatu benda elastis akan berbanding lurus dengan
pertambahan panjangnya. Dan setelahnya akan kembali ke ukuran semula selama
tidak melebihi batas elastisnya.
Secara matematis hukum Hooke dirumuskan sebagai berikut :
Keterangan :
F = Gaya luar yang diberikan (N)
k = konstanta pegas (N/m)
Δx = perubahan panjang (m)
Tanda minus (-) pada persamaan tersebut mengungkapkan bahwa
gaya diberikan oleh pegas berlawanan arah dengan gaya yang diberikan terhadap
pegas. Sementera perubahan panjang diukur dari titik keseimbangan pegas. Konstanta
pegas tersebut menyatakan atau menggambarkan tentang kekuatan dari pegas.makin
kuat pegas maka makin besar konstantanya.
Contoh Soal :
Sebuah pegas memiliki konstanta sebesar 300 N/m dan
mengalami pertambahan panjang 0.25 meter setelah diberikan sejumlah gaya. Berapa
gaya yang diberikan pada pegas tersebut ?
Diketahui :
k = 300 N/m
Δx = 0.25 m
F = ……. ?
F = k . Δx
F = 300 N/m . 0.25 m = 75
N