Pernahkah kalian bermain ketapel? atau pernahkah kalian memperhatikan peer yang terdapat pada ayunan bayi? Kedua contoh peristiwa tersebut menggunakan konsep pegas dalam penggunaan nya. Bagaimana konsep pegas dalam fisika? Untuk menjawab hal tersebut, perhatikan penjelasan berikut.
A. Pengertian Pegas
Pegas merupakan benda elastik yang biasanya digunakan pada benda agar lebih nyaman ketika digunakan. Getaran pada pegas merupakan gerakan bolak – balik pegas melewati titik keseimbangan.
Pegas yang memiliki titik keseimbangan pada posisi A, apabila diberi beban atau ditarik maka akan memanjang menjadi posisi B dan memendek menjadi posisi C. Satu getaran pada pegas ditandai dengan pegas yang bergerak memendek, memanjang, hingga memendek lagi. Sehingga, pergerakan pegas yang mengalami satu getaran adalah C – B – A – C.
Simpangan dan amplitudo pada pegas ditandai dengan pergerakan pegas dari titik keseimbangan nya kemudian memanjang atau memendek. Sehingga, simpangan pada pegas adalah A – B atau A – C dan amplitudo pada pegas adalah A – B atau A – C.
B. Persamaan Pegas
1. Frekuensi
Frekuensi getaran pada pegas dapat dihitung menggunakan persamaan :
keterangan,
f : frekuensi (Hz)
n : banyak getaran
t : waktu (s)
T : periode (s)
k : konstanta pegas (N/m)
m : massa benda (kg)
2. Periode
Periode getaran pada pegas dapat dihitung menggunakan persamaan :
keterangan,
T : periode (s)
t : waktu (s)
n : banyak getaran
f : frekuensi (Hz)
k : konstanta pegas (N/m)
m : massa benda (kg)
C. Contoh Soal
Sebuah pegas diberi beban dengan massa sebesar 150 gram. Apabila nilai konstanta pegas tersebut adalah 60 N/m, hitunglah frekuensi dan periode dari pegas !
Pembahasan
Dik :
m = 150 gr = 0,15 kg
k = 60 N/m
Dit :
f = ?
T = ?
Pembahasan :
1. Frekuensi
\[f=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}}\] \[f=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{60\ N/m}{0,15\ kg}}=3,183 Hz\]2. Periode
\[T=\frac{1}{f}=\frac{1}{3,183\ Hz} = 0,314\ s \]Jadi, frekuensi pegas tersebut adalah 3,183 Hz dan periode nya adalah 0,314 s