FISIKA 11

Jika susunan seri pegas diberi gaya F, setiap pegas akan bertambah
panjang. Bukan hanya pegas yang paling dekat dengan penyebab gaya saja
yang bertambah panjang, tetapi semua pegas akan bertambah panjang.
Untuk membuktikannya, coba kalian lakukan Ekspedisi berikut.
E kspedisi
Lakukanlah percobaan sederhana berikut.
Siapkan beberapa buah neraca pegas (lebih
baik lagi menggunakan beberapa neraca
pegas yang berbeda jenisnya) dan beberapa
beban. Rangkailah dua neraca pegas secara
seri dan gantungkan beban. Amatilah angka
yang ditunjukkan pada kedua neraca. Kemudian
lakukan lagi menggunakan neraca pegas yang
lebih banyak. Apa yang dapat kalian simpulkan?
Diskusikan hasil pengamatan kalian dengan
teman-teman lain.
Dari hasil ekspedisi, kalian mendapatkan bahwa kedua pegas menunjukkan
skala yang sama. Ini berarti gaya pada neraca 1 sama dengan gaya
pada neraca 2 atau neraca lainnya. Gaya ini juga menunjukkan berat
benda atau gaya luar pada rangkaian seri (F s ). Jadi, kita mendapatkan
persamaan,
F s = F 1 = F 2 = F 3 = . . . = F n
Keterangan:
F s = besar gaya pada rangkaian seri (N)
F 1 , F 2 , ... = gaya pada pegas 1, 2, ...
Gaya F yang diberikan pada susunan pegas menyebabkan setiap pegas
bertambah panjang. Karena setiap pegas bertambah panjang, maka pertambahan
panjang susunan seri pegas merupakan jumlah dari pertambahan
panjang setiap pegas.
x s = x 1 + x 2 + x 3 + ... + x n
Keterangan:
x s = pertambahan panjang rangkaian seri
x 1 , x 2 , ... = pertambahan panjang pegas 1, 2, ...
Kalian telah mendapatkan hubungan antara x dan F dalam persamaan
berikut.
x = F
k
Dari x = kedua persamaan tersebut, kita mendapatkan persamaan,
F
k
Fs
F1
F2
F3
Fn
= + + + . . . +
k s k 1 k 2 k 3 kn
F F F F F
= + + + . . . +
k s k 1 k 2 k 3 kn
1 1 1 1 1
. . .
k = k + k + k + + k
s 1 2 3 n
1 n 1
= ∑
Gravitasi dan Gaya Pegas 65