Jika anda meregangkan getah atau tayar getah ke titik tertentu, ia akan meregang. Selepas anda melepaskan ketegangan, getah akan kembali kepada panjang asalnya. Begitu juga, apabila anda meregangkan spring, ia akan meregang. Selepas anda melepaskannya, ia akan kembali kepada panjang asalnya. Spring atau getah akan meregang apabila diregangkan dan akan kembali kepada panjang asalnya selepas ketegangan dilepaskan kerana ia bersifat anjal. Keanjalan ialah keupayaan sesuatu objek untuk kembali kepada bentuk asalnya apabila daya yang dikenakan padanya dihilangkan.
Pernahkah anda mengunyah gula-gula getah? Jika anda menarik gula-gula getah dengan kedua-dua belah tangan, ia akan menjadi lebih panjang. Selepas anda melepaskan tarikan, bentuk gula-gula getah kekal sama, atau panjang gula-gula getah tidak akan kembali kepada keadaan asalnya. Begitu juga dengan plastisin, tanah liat, dan sebagainya. Objek seperti gula-gula getah, plastisin, dan tanah liat dipanggil objek plastik. Objek elastik seperti spring juga boleh menjadi plastik jika ditarik dengan daya yang besar dan melebihi had elastiknya.
Jika spring ditarik ke kanan, ia akan meregang dan bertambah panjang (Rajah 1). Jika daya tegangan tidak begitu besar, didapati bahawa peningkatan panjang spring adalah berkadar terus dengan magnitud daya tegangan (F). Dalam erti kata lain, semakin besar daya tegangan, semakin besar peningkatan panjang spring. Nisbah magnitud daya tegangan (F) kepada peningkatan panjang spring adalah nilai yang malar.
Nisbah antara daya (F) dan peningkatan panjang spring adalah malar, yang ditunjukkan oleh cerun graf yang sama (rajah 2).
k ialah pemalar spring atau pekali keanjalan spring atau ukuran fleksibiliti spring. Hubungan ini mula-mula diperhatikan oleh Robert Hooke (1635 – 1703) pada tahun 1678, oleh itu ia dikenali sebagai hukum Hooke.
Jika magnitud daya yang dikenakan pada spring melebihi had elastik spring, maka selepas daya dihilangkan, panjang spring tidak akan kembali kepada panjang asalnya. Hukum Hooke hanya terpakai sehingga had elastik . Had elastik spring ialah daya maksimum yang boleh dikenakan pada spring sebelum spring berubah bentuk secara kekal dan panjang spring tidak boleh kembali kepada panjang asalnya. Jika magnitud daya terus meningkat, spring akan rosak.
Contoh masalah
1. Soalan Peperiksaan Kebangsaan 2018
Sebatang anak panah dilekatkan pada tali busur, kemudian ditarik ke belakang dengan daya 20 N supaya tali busur itu meregang sejauh 20 cm. Geseran udara diabaikan, jisim anak panah itu ialah 250 gram, jadi kelajuan anak panah apabila ia ditembak dari busur ialah…
Perbincangan
Ia diketahui:
Daya (F) = 20 N
Pertambahan panjang ( s) = 20 cm = 0,2 m
Jisim anak panah (m) = 250 gram = 0,25 kg
Halaju awal (v₂o ) = 0 m/s
Ditanya: Kelajuan anak panah apabila ia ditembak dari busur
jawab:
Kerja (W) = perubahan tenaga kinetik ( ΔEK)
W = Fs = (20)(0,2) = 4
EK = 1/2 m (vt2 - vo2) = 1/2 m (vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 1/2 (0,25)(vt2) = 0,125 vt2
W = ΔEK
Fs = 1/2 m ( vt 2 )
4 = 0,125 vt 2
4/0,125 = vt 2
vt 2 = 32
vt = √32
vt = √(16)(2)
vt = 4√2 m/ s
