Pegas memiliki sifat elastis yang memungkinkan deformasi ketika diberi gaya, dan kemampuan untuk kembali ke bentuk aslinya ketika gaya tersebut dilepas. Pada saat pegas direntangkan atau ditekan dan dilepas kembali, terjadi perubahan energi yang dapat dijelaskan melalui prinsip konservasi energi mekanik dan Hukum Hooke.
Hukum Hooke dan Energi Potensial Elastis
Hukum Hooke adalah hukum fisika yang digunakan untuk menjelaskan deformasi elastis, seperti yang dialami oleh sebuah pegas. Menurut Hukum Hooke, gaya yang diperlukan untuk merentangkan atau menekan pegas sebanding dengan perubahan panjang pegas tersebut. Dalam ekspresi matematika, Hukum Hooke dituliskan sebagai F = kx, di mana F adalah gaya yang bekerja pada pegas, k adalah konstanta pegas yang mengukur kekakuan pegas, dan x adalah perubahan panjang dari pegas.
Ketika pegas direntangkan, energi potensial elastis (EPE) disimpan dalam pegas. EPE ini dihasilkan oleh kerja yang dilakukan untuk merentang pegas. Energi ini dapat dihitung dengan rumus ½kx², di mana k adalah konstanta pegas dan x adalah perubahan panjang pegas.
Perubahan Energi pada Pegas
Ketika pegas yang telah direntangkan dilepas, energi potensial elastis yang disimpan dalam pegas akan diubah menjadi energi kinetik. Ini disebabkan oleh gerakan pegas yang berusaha kembali ke posisi semula atau posisi setimbang. Energi kinetik ini dihitung dengan rumus ½mv², di mana m adalah massa objek yang bergerak dan v adalah kecepatannya.
Jadi, ketika sebuah pegas direntangkan dan kemudian dilepas, terjadi perubahan energi dari energi potensial elastis menjadi energi kinetik. Perubahan ini adalah sebuah penerapan dari prinsip konservasi energi mekanik, yang menyatakan bahwa jumlah energi mekanik dalam suatu sistem tertutup selalu konstan asalkan tidak ada gaya non-konservatif yang bekerja.