Fisika Kelas 10 | Menghitung Energi Potensial pada Pegas

Pernahkah Squad memperhatikan per pegas yang ada di bawah jok motor? Biasanya saat melewati polisi tidur, per pegas akan bergerak naik turun karena ada tekanan beban dari jok motor. Kondisi gerak pegas tersebut biasa disebut gerak osilasi yang merupakan gerak pada suatu objek secara bolak-balik pada lintasan yang sama dan menghasilkan energi. Lalu, bagaimana ya cara menghitung energi osilasi pada pegas? Yuk, simak penjelasannya!

Osilasi atau getaran adalah gerak bolak-balik di sekitar posisi setimbang, sedangkan gerak osilasi adalah gerak menuju ke titik kesetimbangan. Saat mencapai posisi setimbang, sistem masih memiliki kelebihan energi sehingga melampaui posisi setimbang, tetapi sistem akan kembali berbalik arah menuju titik setimbangnya. Ada banyak peristiwa osilasi dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, pada gerak pegas yang digantungi beban.

Benda yang berosilasi memiliki dua besaran yang selalu berubah-ubah yaitu laju dan posisi. Laju pada suatu benda mengakibatkan benda memiliki energi kinetik yang besarnya EK = ½ mv² dan posisi pada suatu benda mengakibatkan benda memiliki energi potensial yang bergantung pada jenis gaya yang bekerja.

Pada umumnya, sistem pegas yang biasa dipelajari adalah sistem massa-pegas ideal yaitu sebuah massa yang diikatkan di ujung pegas dengan massa diabaikan dan terletak di atas bidang licin tanpa gesekan. Akibatnya akan ada gaya yang timbul untuk mengembalikan bentuk pegas setelah pegas diregangkan atau ditekan agar kembali seperti bentuk awalnya.

Gaya tersebut disebut gaya pemulih atau gaya pegas yang memenuhi persamaan Hukum Hooke sebesar F = -kx. Energi dibutuhkan untuk meregangkan atau menekan pegas. Energi potensial (EP) merupakan salah satu energi yang dimiliki pegas saat kondisi teregang atau tertekan. Jika regangan atau tekanan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik. Rumus Hukum Hooke dapat digunakan untuk mencari energi potensial sebagai berikut:

Pertambahan panjang pada pegas (Sumber: wardayacollege.com)

Ada suatu kondisi saat massa pegas tidak dapat diabaikan, sehingga harus ada nilai massa yang sama (ekuivalen) untuk sistem pegas tersebut. Massa ekuivalen dapat dihitung dengan menggunakan hukum kekekalan energi mekanik. Asumsikan massa pada balok sebesar m yang menempel pada pegas dan energi potensial balok adalah nol. Sehingga persamaan energi mekanik pegas menjadi:

• Baca Juga: Penjelasan Gerak Planet Menggunakan Hukum Kepler

Supaya kamu lebih paham, coba kerjakan contoh soal di bawah ini yuk!

Sebuah pegas memiliki beban 5 kg dan digantung vertikal. Jika pegas tersebut bertambah panjang 7 cm maka perubahan energi potensial pegas tersebut adalah…

Dikeahui:

m = 5 kg

x = 7 cm = 0,07 m

g = 10 m/s

Ditanya: EP?

Jawab:

Oke Squad, itulah cara menghitung energi potensial pada pegas.  Kamu masih punya pertanyaan lain tentang materi ini? Langsung saja tanyakan melalui ruanglesonline. Kamu tinggal foto soal yang kamu tanyakan dan tutormu akan langsung menjawabnya lho, Squad. Tunggu apa lagi, ayo gunakan sekarang!