Konstanta pegas dan satuannya
Apa yang terjadi ketika gaya mengubah bentuk benda elastis? Contoh paling sederhana adalah pegas spiral, yang deformasinya dapat digambarkan dengan konstanta pegas (termasuk unit fisik).
Berapa pegas berubah bentuk?
Cabang-cabang pohon ditekuk oleh kekuatan angin, raket tenis penyok oleh pukulan pada bola. Banyak benda kembali ke bentuk aslinya setelah diubah bentuknya oleh gaya luar - benda itu elastis. Model paling sederhana untuk deformasi tersebut adalah pegas koil:
- Eksperimen sekolah yang khas sehubungan dengan peregangan pegas seperti itu adalah memasang bobot yang berbeda dan mengukur ekstensi masing-masing.
- Jika seseorang memplot gaya kerja (itu adalah gaya gravitasi atau gaya gravitasi) terhadap ekstensi secara grafis, ini menghasilkan pegas elastis hubungan linier: gaya F (dalam satuan N untuk newton) sebanding dengan perpanjangan s (dalam satuan m untuk meter atau cm untuk sentimeter). Dengan kata lain: Jika Anda menggandakan berat yang terpasang, misalnya, perpanjangan pegas juga berlipat ganda.
Kebetulan, berikut ini berlaku untuk gaya F jika bertindak sebagai gaya gravitasi: F = m * g, di mana m adalah massa benda terikat dalam kilogram dan g adalah percepatan gravitasi (g = 9,81 m / s²).
Konstanta pegas - definisi dan satuan
- Namun, jika Anda bereksperimen dengan pegas yang berbeda, Anda akan menemukan bahwa pegas tersebut berubah ketika sebuah beban dipasang berperilaku berbeda: Beberapa pegas dapat diregangkan dengan mudah (yaitu dengan sedikit usaha), sementara yang lain hanya memiliki beban yang besar sedikit efek.
- Di sinilah properti material pegas ini berperan, yang disebut konstanta pegas. Ini adalah hubungan antara gaya F yang diterapkan dan ekstensi jalur s. Dalam notasi rumus Anda mendapatkan D = F / s, di mana D adalah konstanta pegas. Secara matematis, D tidak lebih dari konstanta proporsionalitas antara gaya dan perpanjangan.
- Definisi tersebut juga memberikan satuan konstanta, yaitu Newton per meter (atau Newton per sentimeter), disingkat N/m.
- Sebaliknya, jika konstanta pegas D diketahui, hubungan antara gaya dan perpanjangan dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Hooke. Berikut ini berlaku: F = D * S. Hukum ini juga berlaku untuk kompresi atau puntiran tubuh.
Peneliti Inggris Robert Hooke berurusan dengan perilaku elastis ...
Namun: Konstanta pegas D tentu saja hanya konstan dalam rentang elastis pegas dan hukum Hooke hanya berlaku di sana. Jika Anda meregangkan pegas secara berlebihan, Anda masuk ke area plastik. Bahkan karet gelang atau balon tidak secara ketat mengikuti hukum ini.
