Energi Potensial Pegas

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Sumber: mbludus.com

Apakah Anda punya ketapel? Cobalah tarik ketapel Anda dan rasakan adanya tenaga tarikan yang melawan gaya tarikan tangan Anda. Jika gaya tarikan tangan dilepas, maka ketapel akan melemparkan benda yang ditaruh di dalam sarungnya. Tenaga apa yang sebenarnya dimiliki ketapel? Untuk mengetahuinya pelajarilah bahasan berikut dengan saksama:

Usaha yang dilakukan untuk menarik pegas juga dapat dihitung sebagai luas daerah di bawah grafik gaya F dan pertambahan panjang pegas AX . Perhatikan gambar berikut!

Usaha yang dilakukan adalah dengan menghitung luas daerah yang diarsir (luas segitiga) pada gambar di atas sebagai berikut.

karena: 

maka:

Seluruh usaha (W) yang dilakukan oleh gaya F tersimpan menjadi energi potensial elastis pegas karena tidak terjadi perubahan energi kinetik pegas. Oleh karena itu, sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas k dan terentang sejauh AX dari keadaan setimbangnya, memiliki energi potensial elastis sebesar Ep. Yaitu memenuhi persamaan:

Contoh penggunaan gaya pegas adalah ketapel. Jika ketapel diregangkan, kemudian dilepaskan, ketapel dapat melontarkan batu. Dalam hal ini, energi potensial elastis berubah menjadi energi kinetik batu.

Contoh Soal dan Pembahasan

Sebuah balok dihubungkan dengan sebuah pegas yang memiliki tetapan k = 2.200 N/m. Balok bergerak di atas bidang datar tanpa gesekan. 

Tentukan usaha yang dilakukan oleh pegas, jika balok bergeser 0,15 m dari kedudukan semula!

Pembahasan:

============================================

Di bawah ini ditampilkan grafik gaya tarik terhadap pertambahan panjang pegas
dalam suatu percobaan:

Berdasarkan grafik tersebut, tentukan:
a. konstanta pegas;
b. energi potensial pegas di titik B.

Pembahasan:

Sumber: BSE Fisika 2, Setya, Pujianto, Bambang