Cara Mencari Konstanta Pegas Seri dan Pararel beserta Rumusnya

Ilustrasi konstanta pegas dalam teori fisika. Foto: pixabay

Dalam ilmu fisika, konstanta pegas didefinisikan sebagai ukuran yang menggambarkan kekuatan pegas. Semakin besar konstantanya, maka semakin besar pula gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas.

Mengutip buku Top One Ulangan Harian SMA/MA IPA Kelas XI susunan Tim Super Tentor, konstanta pegas dipengaruhi oleh jenis bahan yang bergantung pada nilai modulus young, panjang pegas (L), dan luas penampang pegas (A).

Dengan mencari tahu besaran konstanta pegas (k), Anda dapat mengetahui tenaga yang dibutuhkan untuk menarik lengan ketapel. Ada dua jenis pegas yang bisa diukur, yakni pegas seri dan pararel.

Keduanya memiliki karakteristik yang berbeda. Bagaimana cara mencari konstanta pegas? Untuk mengetahuinya, simaklah penjelasan dalam artikel berikut ini.

Cara Mencari Konstanta Pegas

Ilustrasi konstanta pegas. Foto: pixabay

Seperti disebutkan sebelumnya, konstanta pegas terbagi menjadi dua jenis, yakni kontanta pegas seri dan pararel. Keduanya memiliki rumus dan cara perhitungan yang berbeda.

Dirangkum dari buku Fisika SMA Kelas XI karya M. Ali Yaz (2007), berikut penjelasan lengkapnya:

1. Kontanta Pegas Seri

Misalnya ada dua pegas dengan konstanta k1 dan k2 digantung atas bawah. Ketika salah satu pegasnya ditarik ke bawah dengan gaya F, gaya ini akan sama besar pada kedua pegas.

Namun, konstanta kedua pegas berbeda sehingga simpangan antara kedua pegas akan berbeda. Persamaan untuk kondisi tersebut adalah: F = k1 x1 dan F = k2 x2

Jika gaya F dari pegas pertama dan kedua disamakan (ekuivalen) pada sebuah pegas tunggal, maka jarak regangan pegas tersebut adalah x1+x2. Dengan demikian, cara menentukan konstanta pegas ekuivalen dari pegas-pegas disusun seri adalah:

F = K.ekuivalen (x1+x2)

Dengan kata lain, ketika pegas dengan konstanta k1, k2, k3,...n disusun seri, maka konstanta pegas ekuivalen dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut ini:

2. Konstanta Pegas Pararel

Ilustrasi pegas. Foto: pixabay

Konstanta pegas pararel disusun bersebalahan, bukan atas bawah. Jadi ketika pegas ditarik dengan gaya F, regangan kedua pegas menimbulkan jarak x. Karena konstanta pegas k1 dan k2 berbeda, gaya yang ada pada setiap pegas pun akan berbeda.

Jumlah gaya pada F1 dan F2 pada pegas disimbolkan dengan F. Jadi, persamaannya adalah sebagai berikut:

F = F1 + F2

Jika gaya tersebut ditulis secara terpisah, maka persamaannya menjadi:

F = k.ekuivalen x1 atau F = k1 x dan F2 = K2 x

Dari persamaan tersebut, dihasilkan persamaan baru sebagai berikut:

k.ekuivalen x = k1 x + k2 x dan k.ekuivalen = k1 + k2

Jadi, untuk mencari konstanta ekuivalen pegas (k.ekuivalen) dua pegas atau lebih yang disusun pararel, Anda bisa menggunakan persamaan:

k.ekuivalen = k1 + k2 + k3 + ... + kn

(MSD)