Hukum Hooke merupakan prinsip fisika yang berkaitan dengan gaya dan perubahan yang dihasilkannya, khususnya dalam konteks elastisitas. Ditemukan oleh ilmuwan Inggris, Robert Hooke, hukum ini merupakan batu pijakan dasar dalam ilmu getaran dan gelombang.
Apa Itu Hukum Hooke?
Hukum Hooke mengemukakan bahwa perubahan yang terjadi pada suatu benda elastis—seperti pertambahan panjang suatu batang yang ditarik oleh gaya—proporsional dengan gayanya. Dalam perkataan lain, benda itu akan berubah bentuk sebanding dengan gaya yang diberikan padanya.
Formula umum yang menggambarkan hukum ini adalah:
F = kxDi mana:
Fadalah gaya yang diterapkan pada benda (diukur dalam Newton)kadalah konstanta elastisitas (diukur dalam Newton per meter)xadalah perubahan bentuk benda (misalnya, pertambahan panjang suatu batang), diukur dalam meter.
Begitu gaya dilepaskan, benda elastis akan kembali ke bentuk aslinya, asalkan tidak ada deformasi permanen yang dia alami.
Membahas Pertambahan Panjang Batang
Sekarang, mari kita membahas bagaimana hukum Hooke berlaku pada pertambahan panjang batang yang ditarik oleh suatu gaya.
Misalkan Anda memiliki batang elastis dengan konstanta elastisitas k dan Anda menerapkan gaya F padanya. Menurut hukum Hooke, batang tersebut akan meregang—panjangnya akan bertambah—sebanding dengan gaya yang diterapkan.
Jadi, jika Anda menggandakan gaya yang diterapkan (misalnya, dari 1 N menjadi 2 N), pertambahan panjang batang juga akan berlipat ganda. Demikian juga, menerapkan gaya tiga kali lipat akan menghasilkan pertambahan panjang tiga kali lipat, dan seterusnya.
Perlu diperhatikan bahwa semua ini berlaku asalkan batang belum mencapai batas elastisitasnya. Jika gaya yang diterapkan cukup besar sehingga batang melampaui batas elastisitasnya, maka hukum Hooke tidak berlaku lagi dan batang tersebut akan mengalami deformasi permanen.
Jadi, jawabannya apa?
Secara sederhana, menurut hukum Hooke, pertambahan panjang suatu batang yang ditarik oleh suatu gaya adalah langsung proporsional terhadap gaya yang diterapkan—lebih besar gaya yang diterapkan, lebih panjang pula pertambahan panjang batang. Namun, persamaan ini hanya berlaku hingga mencapai batas elastisitas batang. Di atas batas elastisitas, batang akan mengalami deformasi permanen dan hukum Hooke tidak lagi berlaku.
