robert hooke

ROBERT HOOKE
(1635-1703)

A. SEJARAH HIDUP
Robert Hooke lahir di Freshwater, Isle of Wight, Inggris pada tanggal 18 Juli 1635, ia adalah seorang penemu, ahli kimia dan matematika, arsitek serta filsuf. Ia adalah putra seorang pendeta. Ayahnya bernama John Hooke seorang kurator pada museum Gereja All Saints. Pada masa kecil Hooke belajar pada ayahnya. Karena orang tuanya miskin, Hooke tidak leluasa untuk memilih tempat belajar dan akhirnya dia tertarik dengan seni, dan kemudian ia dikiriiim ke London untuk belajar pada seorang pelukis Peter Lely. Ia kemudian berubah minat dan akhirnya ia mendaftarkan diri di sekolah Westminter untuk belajar karya-karya klasik dan matematika. Selanjutnya ia belajar di Universitas Oxford selama dua tahun dan kemudian ia ditunjuk sebagai asisten Robert Boyle berkat rekomendasi Profesor Kimia Thomas Willis yang membimbing Hooke. Robert Boyle ketika itu baru datang dari Oxford dan sedang mencari asisten untuk membantu dalam pembuatan pompa udara. Robert Hooke menghabiskan waktu dengan Boyle selama dua dekade dan menghasilkan kemajuan luar biasa pada bidang mekanika.
Pada tahun 1662, Hooke diterima sebagai anggota Curator Royal Society tugas utamanya adalah mengusulkan dan membuat beberapa macam percobaan untuk diajukan pada pertemuan mingguan kelompok itu. Dua tahun berikutnya, Hooke menduduki posisi sebagai profesor bidang geometri pada Gresham Collage, menggantikan posisi Issac Borrow yang mundur dari jabatan itu. Di tengah kesibukannya sebagai Kurator Royal Society pada tahun 1665 Hooke menerbitkan buku yang diberi judul Mikrographia, buku ini yang merupakan buku bidang biologi disebut-sebut sebagai buku yang hanya dibuatnya, tetapi juga berisi sejumlah yang indah dan tidak lazim dari seorang yang memiliki keahlian menggambar.
Kepiawaian Hooke sebagai ilmuan yang serba bisa ditunjukkan pada tahun 1666, ketika terjadi kebakaran besar di kota London. Hooke yang memiliki kemampuan menggambar seperti layaknya seorang arsitek membuat master plan dan perencanaan kembali gedung-gedung yang telah rusak karena terbakar. Dewan kota kemudian memilih Hooke untuk menjadi perencana pembangunan kota dibawah pengawsan Sir Cristopher Wren, salah seorang yang kemudian menjadi sahabat dekat Hooke menemukan peran oksigen dalam sistem pernapasan.
Robert Hooke dapat dikatakan hidupnya kurang bahagia. Ia mudah tersinggung terutma jika ia curiga bahwa seseorang akan mencuri idenya, sering sakit dan terus menerus menderita sakit pencernaan, pusing dan tidak bisa tidur, bahkan tidurnya hanya tiga atau empat jam di malam hari. Ia juga menderita penyakit diabetes yang menahun, kakinya meradang dan menjadi buta pada tahun 1702 dan satu tahun berikutnya, tepatnya pada tanggal 3 Maret 1703 Robert Hooke meninggal dunia di Gresham College London Inggris.
B. KONSEP YANG DITEMUKAN
Robert Hooke memiliki perhatian yang sangat luas di bidang keilmuan, mulia dari astronomi sampai geologi, hukum kekekalan (elastisitas) masih memakai namanya. Ia memberikan sumbangan besar ke arah menerangkan gerakan planet dengan mengatakan bahwa orbit planet-planet itu akibat dari gabungan inersia menuruni garis lurus dan gaya tarik matahari.
Hukum Hooke yang ditemukan dengan rumus F =-kx dimana tanda (-) menyatakan bahwa arah F berlawanan denagn arah perubahan panjang x. Menurut Hooke F = -kx, dengan x diukur dengan posisi keseimbangan pegas. Tanda (-) menunjukkan bahwapegas diregangkan (x > 0), gaya yang dikerjakan pegas mempunyai arah sehingga menyusutkan x. Sebaiknya, waktu mendesak pegas (x < 0), gaya pegas pada arah x yang positif sedangkan k disebut konstanta pegas, mempunyai dimensi gaya/panjang.
Kemudian temuan yang lain ditemukan seperti pompa udara, mikroskop, teleskop, jam, serta yang paling populer adalah sebagai penemu hukum Hooke, dan sambungan-sambuangan universal.

C. SEJARAH PENGEMBANGAN KONSEP
Pengembangan konsep temuan dari Robert Hooke dimana ia memiliki perhatian yang sangat luas dibidang keilmuwan,mulai dari Astronomi sampai Geologi, termasuk teori Cahaya dan Pembakaran. Hukum dasar tentang kekenyalan ( elastisitas ) masih memakai namanya. Ia memberi sumbangan besar kearah menerangkan gerakan planet dengan mangatakan bahwa orbit planet-planet merupakan akibat dari gaya tarik matahari. Gaya tarik matahari itu berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya .Sayangnya, Hooke tidak bisa membuktikan hukum itu secara matematika. Selanjutnya ia menceritakan perumusan teorinya kepada Isaac Newton yang memiliki kemampuan luar biasa di bidang matematika. Akibatnya gagasan tersebut dikembangkan oleh Newton dengan penjabaran matematika.
Pada tahun 1960-an, Robert Boyle dan pembantunya Robert Hooke, menemukan kamera portable (bisa dipindah-pindah) obscura. Penemuan mereka ini disempurnakan lagi oleh Johann Zahn tahun 1685. Kamera ini sering kita lihat di film-film bertema jaman dahulu. Kamera ini memakai lampu kliat yang meledak dan mengeluarkan asap.
Pada tahun 1665, Robert Hooke mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber menggunakan mikroskop. Dalam pengamatannya, ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal. Robert Hooke menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae artinya sel. Sel yang ditemukan Robert Hooke merupakan sel-sel gabus yang telah mati. Sejak penemuan itu, beberapa ilmuan semakin berlomba untuk mengetahui lebih banyak tentang sel.
Konsep yang ditemukan oleh Hooke sampai sekarang ini mengalami kemajuan, misalnya dibidang mekanika. Hooke berupa kronometer atau jam kasa tetapi selalu tepat dan berguna untuk menentukan kedudukan garis sebuah kapal laut.
Kemudian hukum Hooke yang ditemukan dikembangkan disekolah-sekolah mulai dari SD, SMP, SMU dan Perguruan Tinggi.


D. APLIKASI KONSEP
Temuan-temuan dari Hooke tersebut diaplikasikandalam kehidupan seperti:
1. Mikroskop digunakan untuk melihat benda-benda kecil yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang.
2. Teleskop untuk melihat benda-benda jauh.
3. Alat pengukur gravitasi bumi.
4. Jam yang menggunakan per dan bukan ayunan digunakan sebagai pengaturan waktu dan kronometer yaitu sebuah jam kasa tetapi selalu tepat dan berguna untuk menentukan kedudukan garis sebuah kapal di laut.
5. Sambungan-sambungan universal pada tongkat persnilan mobil.
6. Hukum Hooke dapat diaplikasikan dalam pembuatan ayunan pegas.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Menurut pemikiran saya, pengembangan konsep keedepan yang bisa dikembangkan yaitu:
1. Misalnya untuk temuan Hooke berupa jam kasa, dimasa yang akan datang kita dapat membuat suatu alat yang tidak hanya mampu menentukan kedudukan garis lintang sebuah kapal tetapi juga mampu memberikan informasi kedudukan seseorang dimanapun dia berada sehingga kita dapat langsung mengetahui dimana dia berada saat itu.
2. Dengan perkembangan IPTEK memungkinkan adanya ayunan pegas yang memakai remote kontrol.
F. SOAL
1. Berapakah volume dari sebongkahah besi bermassa 5 kg dimana diketahui ρ = 7,96 x 103 kg/m3?
2. Bandingkanlah volume es dan air yang massanya 5kg. Diketahui ρair = 103 kg/m3 dan ρ = 0,92 x 103 kg/m3!
3. Sebuah peluru bermassa 0,100kg ditekan pada suatu pegas didalam sutau tabung horizontal seperti ditunjukkan dalam gambar berikut.
Pegas (dengan tetapan oegas k = 2250 N/m) termampatkan 6,0 cm dan kemudian terlepas. Jika peluru dikendurkan dari pegas ketika pegas mencapai panjang normalnya (x = 0), berapa kecepatan yang diperoleh peluru?
m
6,0 cm (a)
v2 (b)

4. Sebuah batang kecil dengan massa 0,10 kg panjang 0,10 m digantungkan pada kawat pada pusatnya dan tegak lurus kepada panjangnya. Kawat dipuntirkan dan batang mulai berosilasi. Periodenya ternyata 2,0 s. Jika sebuah keping datar berbentuk segitiga sama sisi digantungkan pada kawat itu pada pusatnya, periodenya ternyata 6,0 s. Tentukanlah kelembaman rotasi segitiga terhadap sumbu ini!
5. Tentukanlah panjang bandul sederhana yang periodenya sama dengan periode suatu bandul fisis tertentu.
6. Sebuah piringan dipasak pada bagian tepinya (lihat gambar dibawah ini). Tentukanlah periodenya untuk osilasi kecil dan panjang bandul sederhana yang serta dengannya.









7. Periode sebuah piringan yang berjari-jari 10,2 cm yang mengalami osilasi kecil terhadap pasak ditepinya adalah 0,78s. Tentukanlah harga g, percepatan gravitasi ditempat tersebut.
8. Sebuah pegas horizontal, bila dikenai gaya sebesar 0,75 pon ternyata terentang sejauh 3,0 inci dari titik seimabngnya. Sebuah benda seberat 1,5 pon kemudian dipasang diujung pegas dan ditarik sejauh 4,0 inci dari titik seimabngnya sepanjang meja horizontal tanpa gesekan. Benda kemudian dilepaskan dan melakukan gerak harmonik.
a. Berapakah konstanta gaya pegas?
b. Berapakah gaya yang dikerjakan oleh pegas pada benda 1,5 pon tepat sebelum dilepaskan?
c. Berapakah periode osilasi setelah dilepaskan?
G. JAWABAN SOAL
1. Jawab
Diketahui massa jenis besi = 7,96 x 103 kg/m3
= 6,28 x
2. Jawab
Volume dari es:
5,43 x 10-3 m3
sedangkan volume dari air yang massanya sama:
= 5 x
Kita lihat bahwa dengan massa yang sama es memiliki volume lebih besar dari air.



3. Jawab
Pada arah horizontal,satu-satunya gaya pada peluru (dengan gaya dilakukan oleg gaya normal yang dilakukan pada peluru oleh tabung. (setelah peluru meninggalkan tabung, tentu saja dia akan mengikuti suatu lintasan gerak peluru dibawah pengaruh gravitasia. kita gunakan persamaan.

Dengan titik 1 merupakan titik pemampatan maximum pegas, sehingga = 0 (peluru belum dilepaskan) dan = - 0,060 m. Kitapilih menjadi titik peluru saat melayang dari pegas dari gambar (b), sehingga = 0 dan kita ingin mencari jadi persamaan diatas dapat ditulis
0+
dan = = (250 N/m)(0,060 m3 )/(0,100kg)
= 9,0 m3 / s2
Sehingga V2 = = 3,0 m/s
m
6,0 cm (a)
v2 (b)

4. Jawab
Kelembaman rotasi batang adalah Ml¬¬2/12. Jadi
Ibatang = = 8,3x10-5 kg.m2
Dari persamaan T = 2 π
= 1/2 atau Isegitiga =I batang 2
Segitiga
Isegitiga = ( 8,3 x 10-5 kg.m2) 2 = 7,5 x 10-4 kg.m2.
5. Jawab
Dengan menyamakan periode bandul sederhana dengan periode kita peroleh
T = 2π atau I =
6. Kelembamanb rotasi piringan terhadap sumbu yang melalui pusatnya adalah Mr2, dengan r adalah jari-jari dan M adalah massa piringan. Kelembaman rotasi terhadap pasak di tepi piringan adalah
I = + Mr2 = Mr2.
Jadi periodenya, dengan d = r, adalah
T = 2π = 2π = 2π
Tidak bergantung pada massa piringan.
Bandul sederhana dengan periode yang sama memiliki panjang.
l =
atau tiga perenpat kali diameter piringan. Jadi pusat osilasi piringan yang dipasak di P ditik O, pada jarak dibawah titik penyangganya.
7. Jawab
Dari T = 2 π kita peroleh
g =
dengan T = 0,784 s dan r = 0,102 m, kita peroleh
g = m/s2 = 9,82 m/s2
8. Jawab
(a) Gaya sebesar 0,75 pon pada pegas memberikan simpangan sebesar 0,25 kaki.
Jadi, k = F/x = 0,75 pon/0,25 kaki = 3,0 pon/kaki. kaki.
(b) Pegas ditarik sejauh 4,0 inci atau kaki. Jadi gaya yang dilakukan oleh pegas adalah
F = -kx = -(3,0 pon/kaki)
Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya tersebut berlawanan arah dengan pergeseran.
(c) T = 2π s = s = 0,79 s.
Perioda ini bersesuaian dengan frekuensi v (=1/T) sebesar 1,3 Hz atau dengan frekuensi sudut ω (2πv)sebesar 8,0 rad/s.