Page 114 - E-Modul FLIP BOOK

F = -k x (Pers. 5.28)

Usaha yang dilakukan oleh pegas ketika menyimpang dari pososi seimbang x = 0 ke posisi
sembarang x yang sembarang adalah

W  Fdx

Karena gaya pegas merupakan gaya konservatif maka usaha yang dilakukan gaya pegas sama

dengan negatif selisih energi potensial pegas, yaitu

x
  U   F dx
0
atau

x

  U( x) U 0 ( )  ( kx) dx
0

atau

1 x 1 x 1
2
2
U (x  ) 0 (  k  xdx  k    kx
) U
x
2 2 0 2
0
Dengan memilih energi potensial nol pada titik seimbang maka diperoleh energi potensial pegas
pada sembarang penyimpangan adalah

U (x )  1 kx
2
2

Contoh 5.13

Ketika digantungkan dengan beban 1,5 kg, panjang pegas bertambah sebesar 4 cm. Berapa

energi potensial pegas saat pegas menyimpang sejauh 2 cm?

Jawab :

Berat beban yang digantung pada pegas

W = mg = 1,5 × 10 = 15 N

Saat digantung beban tersebut, terjadi penyimpangan ∆x = 4 cm = 0,02 m. Maka konstanta pegas

adalah

W 15
k    375 N / m
x  , 0 04

107