BABI
PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG
Pegas menjadi benda yang sudah biasa bagi kita. Dalam sehari-hari kita sering
memanfaatkannya baik untuk membantu memperingankan pekerjaan kita maupun
diaplikasikan kedalam konsep lain. Misalnya sepeda motor, seandainya tidak ada pegas
yang menopang kita, maka kita akan merasa tidak nyaman dalam menaiki sepeda motor
tersebut ketika kita melewati jalanan yang tidak rata maupun berlubang. Penerapan pegas
yang lainnya seperti terdapat pada standar sepeda, tanpa ada pegas pada standar sepeda
maka standar tidak akan kembali lagi ke posisi vertikal. Dan masih banak lagi aplikasi
pegas dalam kehidupan sehari-hari kita.
Permainan tarik tambang merupakan salah satu contoh penerapan gaya. Setiap
kelompok memberikan gaya berupa tarikan pada tali tambang. Dan permainan ini
dimenangkan oleh kelompok yang dapat memberikan gaya lebih besar pada tali tambang.
Dalam bab ini akan mempelajari beberapa macam gaya berdasarkan sumbernya,
antara lain: gaya gravitasi, gaya magnet, dan gaya gesek.
Ketika suatu pegas di tarik lalu kita lepaskan maka pegas akan kembali lagi ke
bentuk atau posisi semula dan hal inilah yang di maksud dengan gaya pegas. Pegas juga
memiliki sifat yang unik, yaitu sifat elastis. Untuk lebih mendalami tentang pegas, kita
akan menguraikannnya dalam makalah ini.

1
BAB II
PEMBAHASAN

A. Pengertian GAYA
Gaya adalah suatu kekuatan (Tarikan atau doronagan) yang mengakibatkan benda
yang dikenainya mengalami perubahan posisi atau kedudukan (bergerak) dan atau
berubah bentuk. Gaya juga dapat diartikan sebagai suatu tarikan atau dorongan yang
dikerahkan sebuah benda terhadap benda lain. Misalnya pada kegiatan tarik tambang
yang membuat pelakunya berpindah tempat. Surat Al Imran :190 yaitu:

Artinya: Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan Bumi, dan silih bergantinya malam
dan siang, terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal.

Gaya yang berupa tarikan atau dorongan tersebut mempunyai arah gaya. Tarikan
mempunyai arah yang mendekati orang/hewan/benda yang menariknya. Sedangkan
dorongan mempunyai arah yang menjauhi orang/hewan/benda yang mendorongnya.
Selain mempunyai arah, gaya pun mempunyai nilai, maka gaya merupakan besaran
vektor. Gaya selaku besaran vektor digambarkan sebagai anak panah. Arah anak panah
menggambarkan

arah

gaya,

sedangkan

panjang

anak

panah

menggambarkan

besar/kekuatan gaya. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini :

2
arah gaya
Keterangan :
Anak panah merah menunjukan gaya ke kanan dengan besar gaya F1
Anak panah warna hitam menunjukan gaya ke atas dengan besar gaya F2
Anak panah warna kuning menunjukan gaya ke bawah dengan besar gaya F3
DLL
Gaya dapat menyebabkan sebuah benda berubah bentuk, berubah posisi, berubah
kecepatan,berubah panjang atau volume, dan juga berubah arah. Besar kecilnya atau kuat
lemahnya gaya yang harus kita keluarkan untuk suatu kegiatan, tergantung pada jenis
kegiatannya. Sebuah gayadisimbolkan dengan huruf F singkatan dari Force. Satuan gaya
dalam Satuan Internasional (SI)adalah Newton (N) yang merupakan penghormatan bagi
seorang ilmuwan Fisika Inggris bernamaSir Isaac Newton (1642-1727).

Jadi dapat kita simpulakan bahwa gaya mempunyai 3 sifat, yaitu :
1. Gaya dapat mengubah bentuk benda.
2. Gaya dapat mengubah arah gerak benda
3. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak atau berpindah tempat.

B. Pengertian Pegas
Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban
dinamis, dan memiliki sifat keelastisitasan. Pegas juga dapat disebut sebagai benda
lentur dalam artian dia dapat kembali ke posisi semula meskipun telah mendapat gaya
dari luar. Dengan kondisi pembebanan yang diterima tersebut, material pegas harus
memiliki kekuatan elastik tinggi dan diimbangi juga dengan ketangguhan yang tinggi.
Salah satu jenis pegas yang umum digunakan pada kendaraan bermotor roda empat
adalah pegas daun. Pada apalikasinya pegas daun umumnya digunakan untuk menahan
beban kendaraan roda empat pada bagian roda belakang.
Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik
atau gerak harmonik. Jika suatu partikel dalam gerak periodik bergerak bolak-balik
3
melalui lintasan yang sama geraknya disebut gerak osilasi. Jika sebuah sistem fisis
berosilasi dibawah pengaruh gaya F = -kx , dimana F adalah gaya-pemulih, k konstantagaya dan x simpangan, maka gerak benda ini adalah gerak harmonik sederhana.
Salah satu sistem fisis yang mengikuti gerak harmonik sederhana adalah PegasBenda. Sistem ini dapat dipergunakan untuk menentukan besar percepatan gravitasi bumi
disuatu tempat.
Pegas

Bila sebuah benda pada salah satu ujungnya dipegang tetap, dan sebuah gaya
F dikerjakan pada ujung yang lainnya, maka pada umumnya benda itu akan
mengalami perubahan panjang Dx. Untuk bahan-bahan atau benda-benda tertentu, dan
dalam batas tertentu perubahan panjang tersebut besarnya berbanding lurus dengan besar
gaya yang menyebabkannya. Secara skalar dinyatakan oleh : F = k.Dx ( 2.1) dengan k
adalah sebuah konstanta dan gambaran inilah yang dinyatakan dengan hukum Hooke.
Harus diperhatikan bahwa hukum Hooke ini tidak berlaku pada semua benda atau bahan
dan untuk semua gaya yang bekerja padanya.

Bila benda yang diberi gaya tersebut adalah sebuah pegas yang digantung vertikal
dengan panjang awalnya xo, maka pegas tersebut akan mengalami penambahan panjang

4
sebesar Dx yang merupakan selisih panjang pegas setelah diberi gaya terhadap panjang
semula, yang dinyatakan dengan :
F = k(x1-xo) ………………….(2.2)
Gaya F di atas disebut gaya pemulih pegas dan untuk keadaan di atas, besarnya
adalah F = mg. Bila perubahan panjang pegas dapat diukur dan k dapat dicari dengan cara
atau persamaan lain, maka dengan menggantikan harga F pada persamaan (2.2) di
atas dengan mg, kita dapat menghitung percepatan gravitasi.
Bila beban gantung diberi simpangan dengan amplitudo A yang tidak terlalu besar
dan dilepaskan, maka pegas dan beban gantung itu akan bergetar bersama-sama dengan
amplitudo dan frekuensi yang sama, sehingga pengamatan terhadap getaran pegas itu
dapat diganti dengan pengamatan terhadap getaran beban gantung, dengan hasil yang
sama, dan besarnya periode getar dapat dinyatakan dengan :

……………….( 2.3 )
Jika harga T dan massa m dapat diperoleh lewat pengamatan, maka harga percepatan
gravitasi g dapat dihitung.

C. Pegas dalam Fisika
Gaya yang dimiliki oleh benda yang bersifat elastis atau elastisitas, sedangkan
elastisitas itu sendiri adalah kemampuan suatu benda untukkembali ke bentuk awalnya
segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan (dibebaskan).
Dalam gaya pegas terdapat tegangan, regangan, modulus elastis, dan Hukum Hooke.
a. Tegangan yaitu hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas
penampangnya A.
b. Regangan adalah hasil bagi antara pertambahan panjang

dengan panjang

awalnya L
c. Modulus Elastis yaitu perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami
bahan. Modulus elastis sering juga disebut dengan modulus Young (diberi
lambang).
5
d. Hukum Hooke :”Jika gaya tarik tidak melampui batas elastis pegas, maka
pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya.”

D. Penerapan Pegas dalam Kehidupan Sehari-hari
a. Furniture
Pada pembuatan sofa, springbad, dan juga kursi yang berbahan ban bekas
merupakan salah satu aplikasi dari pegas.
b. Alat Berburu
Seperti katapel, dan panah, konsep pegas juga terdapat pada alat-alat berburu.
c. Olahraga
Di dalam olahraga pun pegas juga digunakan untuk mendukung konsepsinya.
Misalnya pada lompat galah dan skyjumping. Dan masih banyak lagi penerapan
pegas dalam kehidupan sehari-hari, bahkan terlalu banyak untuk kita
menguraikannya satu persatu.

E. RANGKAIAN PEGAS
1. Rangkaian Pegas Seri
Pada rangkaian pegas yang dipasang seri dan diberikan gaya tarik akan terlihat bahwa
pertambahan panjang total pegas ?xtotaladalah jumlah dari pertambahan masingmasing panjang pegas.

Gambar . Rangakaian pegas seri
1/ktotal = 1/k1 + 1/k2 + ... + 1/kn
6
Dengan: ktotal = tetapan gaya rangkaian total pegas yang tersusun seri (N/m)
k1,k2,k3, … , kn = tetapan gaya masing-masing komponen pegas (N/m)

2. Rangkaian Pegas Pararel
Sedangkan pada rangkaian pararel pegas bila diberikan gaya tarik akan terlihat
bahwa pertambahan panjang masing-masing pegas sama dengan pertambahan total
pegas. Dalam hal ini panjang pegas dan tetapan gaya pegas kita asumsikan sama.

Gambar . Rangkaian pegas Pararel
ktotal = k1 + k2 + k3 + …+ kn
Dengan: ktotal = tetapan gaya rangkaian total pegas yang tersusun seri (N/m)
k1,k2,k3, … , kn = tetapan gaya masing-masing komponen pegas (N/m)

7
BAB III
PENUTUP

A. KESIMPULAN
Dari pembahasan diatas, kita ketahui bahwa sebenarnya pegas sudah ada sejak
zaman dulu ketika para raja-raja di tanah air memanfaatkan pegas untuk membuat panah.
Zaman sekarang pun pegas semakin banyak digunakan dalam menunjang aktifitas
manusia, tapi hal ini jarang sekali disadari oleh kebanyakan orang. Dalam suatu gaya
pegas akn di dapat beberapa aspek yaitu tegangan, regangan, modulus elastis dan hukum
hooke. Semua aspek itu saling berhubungan satu sama lain dalam menentukan nilai dari
suatu gaya pegas.
Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban
dinamis, dan memiliki sifat keelastisitasan. Pegas juga dapat disebut sebagai benda
lentur dalam artian dia dapat kembali ke posisi semula meskipun telah mendapat gaya
dari luar. Dengan kondisi pembebanan yang diterima tersebut, material pegas harus
memiliki kekuatan elastik tinggi dan diimbangi juga dengan ketangguhan yang tinggi.
Salah satu jenis pegas yang umum digunakan pada kendaraan bermotor roda empat
adalah pegas daun. Pada apalikasinya pegas daun umumnya digunakan untuk menahan
beban kendaraan roda empat pada bagian roda belakang.

B. SARAN
Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Maka penulis
mohon kritik dan saran guna perbaikan untuk masa yang akan datang.

8
DAFTAR PUSTAKA
Bachtiar, Junaidi.2000.Pintar Fisika.Grahadi:Jakarta
N.N.2008.Modul SMA kelas XI semester 1.Multi Grafika:Surabaya
Foster, Bob.2006.Fisika SMA XI.Erlangga:Jakarta
Anthon J. Esomar.2006.Pelajaran Fisika XI.Erlangga:Jakarta

9

gaya pegas

  • 1.
    BABI PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Pegasmenjadi benda yang sudah biasa bagi kita. Dalam sehari-hari kita sering memanfaatkannya baik untuk membantu memperingankan pekerjaan kita maupun diaplikasikan kedalam konsep lain. Misalnya sepeda motor, seandainya tidak ada pegas yang menopang kita, maka kita akan merasa tidak nyaman dalam menaiki sepeda motor tersebut ketika kita melewati jalanan yang tidak rata maupun berlubang. Penerapan pegas yang lainnya seperti terdapat pada standar sepeda, tanpa ada pegas pada standar sepeda maka standar tidak akan kembali lagi ke posisi vertikal. Dan masih banak lagi aplikasi pegas dalam kehidupan sehari-hari kita. Permainan tarik tambang merupakan salah satu contoh penerapan gaya. Setiap kelompok memberikan gaya berupa tarikan pada tali tambang. Dan permainan ini dimenangkan oleh kelompok yang dapat memberikan gaya lebih besar pada tali tambang. Dalam bab ini akan mempelajari beberapa macam gaya berdasarkan sumbernya, antara lain: gaya gravitasi, gaya magnet, dan gaya gesek. Ketika suatu pegas di tarik lalu kita lepaskan maka pegas akan kembali lagi ke bentuk atau posisi semula dan hal inilah yang di maksud dengan gaya pegas. Pegas juga memiliki sifat yang unik, yaitu sifat elastis. Untuk lebih mendalami tentang pegas, kita akan menguraikannnya dalam makalah ini. 1
  • 2.
    BAB II PEMBAHASAN A. PengertianGAYA Gaya adalah suatu kekuatan (Tarikan atau doronagan) yang mengakibatkan benda yang dikenainya mengalami perubahan posisi atau kedudukan (bergerak) dan atau berubah bentuk. Gaya juga dapat diartikan sebagai suatu tarikan atau dorongan yang dikerahkan sebuah benda terhadap benda lain. Misalnya pada kegiatan tarik tambang yang membuat pelakunya berpindah tempat. Surat Al Imran :190 yaitu: Artinya: Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan Bumi, dan silih bergantinya malam dan siang, terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal. Gaya yang berupa tarikan atau dorongan tersebut mempunyai arah gaya. Tarikan mempunyai arah yang mendekati orang/hewan/benda yang menariknya. Sedangkan dorongan mempunyai arah yang menjauhi orang/hewan/benda yang mendorongnya. Selain mempunyai arah, gaya pun mempunyai nilai, maka gaya merupakan besaran vektor. Gaya selaku besaran vektor digambarkan sebagai anak panah. Arah anak panah menggambarkan arah gaya, sedangkan panjang anak panah menggambarkan besar/kekuatan gaya. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut ini : 2
  • 3.
    arah gaya Keterangan : Anakpanah merah menunjukan gaya ke kanan dengan besar gaya F1 Anak panah warna hitam menunjukan gaya ke atas dengan besar gaya F2 Anak panah warna kuning menunjukan gaya ke bawah dengan besar gaya F3 DLL Gaya dapat menyebabkan sebuah benda berubah bentuk, berubah posisi, berubah kecepatan,berubah panjang atau volume, dan juga berubah arah. Besar kecilnya atau kuat lemahnya gaya yang harus kita keluarkan untuk suatu kegiatan, tergantung pada jenis kegiatannya. Sebuah gayadisimbolkan dengan huruf F singkatan dari Force. Satuan gaya dalam Satuan Internasional (SI)adalah Newton (N) yang merupakan penghormatan bagi seorang ilmuwan Fisika Inggris bernamaSir Isaac Newton (1642-1727). Jadi dapat kita simpulakan bahwa gaya mempunyai 3 sifat, yaitu : 1. Gaya dapat mengubah bentuk benda. 2. Gaya dapat mengubah arah gerak benda 3. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak atau berpindah tempat. B. Pengertian Pegas Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban dinamis, dan memiliki sifat keelastisitasan. Pegas juga dapat disebut sebagai benda lentur dalam artian dia dapat kembali ke posisi semula meskipun telah mendapat gaya dari luar. Dengan kondisi pembebanan yang diterima tersebut, material pegas harus memiliki kekuatan elastik tinggi dan diimbangi juga dengan ketangguhan yang tinggi. Salah satu jenis pegas yang umum digunakan pada kendaraan bermotor roda empat adalah pegas daun. Pada apalikasinya pegas daun umumnya digunakan untuk menahan beban kendaraan roda empat pada bagian roda belakang. Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik atau gerak harmonik. Jika suatu partikel dalam gerak periodik bergerak bolak-balik 3
  • 4.
    melalui lintasan yangsama geraknya disebut gerak osilasi. Jika sebuah sistem fisis berosilasi dibawah pengaruh gaya F = -kx , dimana F adalah gaya-pemulih, k konstantagaya dan x simpangan, maka gerak benda ini adalah gerak harmonik sederhana. Salah satu sistem fisis yang mengikuti gerak harmonik sederhana adalah PegasBenda. Sistem ini dapat dipergunakan untuk menentukan besar percepatan gravitasi bumi disuatu tempat. Pegas Bila sebuah benda pada salah satu ujungnya dipegang tetap, dan sebuah gaya F dikerjakan pada ujung yang lainnya, maka pada umumnya benda itu akan mengalami perubahan panjang Dx. Untuk bahan-bahan atau benda-benda tertentu, dan dalam batas tertentu perubahan panjang tersebut besarnya berbanding lurus dengan besar gaya yang menyebabkannya. Secara skalar dinyatakan oleh : F = k.Dx ( 2.1) dengan k adalah sebuah konstanta dan gambaran inilah yang dinyatakan dengan hukum Hooke. Harus diperhatikan bahwa hukum Hooke ini tidak berlaku pada semua benda atau bahan dan untuk semua gaya yang bekerja padanya. Bila benda yang diberi gaya tersebut adalah sebuah pegas yang digantung vertikal dengan panjang awalnya xo, maka pegas tersebut akan mengalami penambahan panjang 4
  • 5.
    sebesar Dx yangmerupakan selisih panjang pegas setelah diberi gaya terhadap panjang semula, yang dinyatakan dengan : F = k(x1-xo) ………………….(2.2) Gaya F di atas disebut gaya pemulih pegas dan untuk keadaan di atas, besarnya adalah F = mg. Bila perubahan panjang pegas dapat diukur dan k dapat dicari dengan cara atau persamaan lain, maka dengan menggantikan harga F pada persamaan (2.2) di atas dengan mg, kita dapat menghitung percepatan gravitasi. Bila beban gantung diberi simpangan dengan amplitudo A yang tidak terlalu besar dan dilepaskan, maka pegas dan beban gantung itu akan bergetar bersama-sama dengan amplitudo dan frekuensi yang sama, sehingga pengamatan terhadap getaran pegas itu dapat diganti dengan pengamatan terhadap getaran beban gantung, dengan hasil yang sama, dan besarnya periode getar dapat dinyatakan dengan : ……………….( 2.3 ) Jika harga T dan massa m dapat diperoleh lewat pengamatan, maka harga percepatan gravitasi g dapat dihitung. C. Pegas dalam Fisika Gaya yang dimiliki oleh benda yang bersifat elastis atau elastisitas, sedangkan elastisitas itu sendiri adalah kemampuan suatu benda untukkembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan (dibebaskan). Dalam gaya pegas terdapat tegangan, regangan, modulus elastis, dan Hukum Hooke. a. Tegangan yaitu hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampangnya A. b. Regangan adalah hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang awalnya L c. Modulus Elastis yaitu perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan. Modulus elastis sering juga disebut dengan modulus Young (diberi lambang). 5
  • 6.
    d. Hukum Hooke:”Jika gaya tarik tidak melampui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya.” D. Penerapan Pegas dalam Kehidupan Sehari-hari a. Furniture Pada pembuatan sofa, springbad, dan juga kursi yang berbahan ban bekas merupakan salah satu aplikasi dari pegas. b. Alat Berburu Seperti katapel, dan panah, konsep pegas juga terdapat pada alat-alat berburu. c. Olahraga Di dalam olahraga pun pegas juga digunakan untuk mendukung konsepsinya. Misalnya pada lompat galah dan skyjumping. Dan masih banyak lagi penerapan pegas dalam kehidupan sehari-hari, bahkan terlalu banyak untuk kita menguraikannya satu persatu. E. RANGKAIAN PEGAS 1. Rangkaian Pegas Seri Pada rangkaian pegas yang dipasang seri dan diberikan gaya tarik akan terlihat bahwa pertambahan panjang total pegas ?xtotaladalah jumlah dari pertambahan masingmasing panjang pegas. Gambar . Rangakaian pegas seri 1/ktotal = 1/k1 + 1/k2 + ... + 1/kn 6
  • 7.
    Dengan: ktotal =tetapan gaya rangkaian total pegas yang tersusun seri (N/m) k1,k2,k3, … , kn = tetapan gaya masing-masing komponen pegas (N/m) 2. Rangkaian Pegas Pararel Sedangkan pada rangkaian pararel pegas bila diberikan gaya tarik akan terlihat bahwa pertambahan panjang masing-masing pegas sama dengan pertambahan total pegas. Dalam hal ini panjang pegas dan tetapan gaya pegas kita asumsikan sama. Gambar . Rangkaian pegas Pararel ktotal = k1 + k2 + k3 + …+ kn Dengan: ktotal = tetapan gaya rangkaian total pegas yang tersusun seri (N/m) k1,k2,k3, … , kn = tetapan gaya masing-masing komponen pegas (N/m) 7
  • 8.
    BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Daripembahasan diatas, kita ketahui bahwa sebenarnya pegas sudah ada sejak zaman dulu ketika para raja-raja di tanah air memanfaatkan pegas untuk membuat panah. Zaman sekarang pun pegas semakin banyak digunakan dalam menunjang aktifitas manusia, tapi hal ini jarang sekali disadari oleh kebanyakan orang. Dalam suatu gaya pegas akn di dapat beberapa aspek yaitu tegangan, regangan, modulus elastis dan hukum hooke. Semua aspek itu saling berhubungan satu sama lain dalam menentukan nilai dari suatu gaya pegas. Pegas adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menerima beban dinamis, dan memiliki sifat keelastisitasan. Pegas juga dapat disebut sebagai benda lentur dalam artian dia dapat kembali ke posisi semula meskipun telah mendapat gaya dari luar. Dengan kondisi pembebanan yang diterima tersebut, material pegas harus memiliki kekuatan elastik tinggi dan diimbangi juga dengan ketangguhan yang tinggi. Salah satu jenis pegas yang umum digunakan pada kendaraan bermotor roda empat adalah pegas daun. Pada apalikasinya pegas daun umumnya digunakan untuk menahan beban kendaraan roda empat pada bagian roda belakang. B. SARAN Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Maka penulis mohon kritik dan saran guna perbaikan untuk masa yang akan datang. 8
  • 9.
    DAFTAR PUSTAKA Bachtiar, Junaidi.2000.PintarFisika.Grahadi:Jakarta N.N.2008.Modul SMA kelas XI semester 1.Multi Grafika:Surabaya Foster, Bob.2006.Fisika SMA XI.Erlangga:Jakarta Anthon J. Esomar.2006.Pelajaran Fisika XI.Erlangga:Jakarta 9