GETARAN DAN GELOMBANG

Nama kelompok:1. Dwi Sulastri (01)2. Elsa Catur A (05)3. Fitria Rahayu (09)

XI TKJ 2

1. Pengertian Getarangetaran adalah gerak bolak-balik melewati titik keseimbangan. Setiap benda yang bergetar memiliki frekuensi, periode dan amplitudo(simpangan terjauh)

Contoh: gerak bolak-balik ayunan bandul sederhana

A. GETARAN

2. Frekuensi Getaranfrekuensi getaran adalah banyaknya getaran yang dilakukan benda selama satu sekon.

Hubungan antara frekuensi dan periode dapat dinyatakan, dimana:f= frekuensi getaran (Hz)n= jumlah getarant= waktu (s)T= periode (s)

3. Pegas

Rumus menentukan periode dan frekuensi getaran pada pegas:

Keterangan :m= massa benda (kg)k= konstanta pegas (N/m2)

4. Bandul Sederhana

Sebuah bandul sederhana terdiri atas sebuah beban yang dignatung pada ujung seutas kawat ringan.Gaya pemulih pada bandul sederhana

F=–mg sinθ

Untuk pergeseran kecil θ = kecil

Keterangan :m= massa beban (kg)k= konstanta pegas (N/m)T=periode pegas (s)f= frekuensi pegas (Hz)ϱ= panjang pegas (m)g= percepatan gravitasi (m/s2)

5. Simpangan, Kecepatan, dan Percepatan Getran Harmonik

a.Simpangan

Persamaan umum getaran:

b. Kecepatan Getaran HarmonikKecepatan diturunkan dari persamaan posisi, sehingga diperoleh:

dengan:V= kecepatan (m/s)A= simpangan (m)t= periode (s)θ=sudut awal/sudut saat t=0 = kecepatan sudut (rad/s)

c. Percepatan Getaran HarmonikPercepatan sesaat diturunkan dari persamaan kecepatan sesat, sehingga diperoleh :

dengan:a= percepatan (m/S2 ) =kecepatan sudut (rad/s)A=simpangan maksimum (m)t= waktu tempuh (s)Θ0 = sudut awal atau sudut saat t=0

6. Superposisi Getaran HarmonikSebuah benda dapat melakukan dua atau lebih getaran sekaligus. Bentuk gelombang dapat ditemukan dengan menjumlahkan masing-masing simpangan yang disebut superposisi getaran.Persamaan

7. Hukum Kekekalan Energi Getaran Harmonik

a. Energi PotensialAdalah energi yang dimiliki benda karena simpangannya dari titik keseimbangan, yang dirumuskan:

dengan:Ep= energi potensial (J)k= konstanta (N/m)y= jarak benda ke titik kesetimbangan (m)

b. Energi KinetikAdalah energi yang dimiliki benda karena kecepatannya. Energi kinetik pada benda yang bergerak harmonik:

Jika simpangan minimim (y=0) maka:Keterangan :Ek= enegi kinetik (J)Em= energi maksimum (J)A= amplitudo (m)y= simpangan (m)k= konstanta (N/m)

c. Energi MekanikHukum kekekalan energi mekanik menyatakan jumlah energi potensial dan energi kinetik selalu tetap.Energi total gerak harmonik sederhana sebanding dengan kuadrat amplitudonya. Secara sistematis ditulis:

Em= Ep + Ek = ½ kA2

Gelombang adalah suatu gangguan/usikan yang merambat melalui suatu arah, permukaan atau melalui ruang.

B. GELOMBANG

1. Jenis-Jenis Gelombang

• a. Berdasarkan arah getar1. Gelombang transversalGelombang yang arah getranya tegak lurus terhadap arah rambatnya.

2. Gelombang longitudinalGelombang yang arah getarnya searah dengan arah rambatnya.

• b. berdasarkan amplitudonya1. Gelombang berjalanAdalah gelombang yang amplitudonya tetap pada titik

yang dilewatinya.

2. Gelombang stationerAdalah gelombang yang amplitudonya tidak tetap

pada titik yang dilewatinya. Disebut juga gelombang berdiri/tetap.

c. berdasarkan cara rambat dan medium yang dilalui

Gelombang mekanik

• Adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium.

2. Gelombang elektromagnetik

• Adalah gelombang yang dalam perambatannya tidak memerlukan medium.

2. Periode, Frekuensi, dan Cepat Rambat Gelombang

• Periode adalah selang waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu getaran

• Frekuensi adalah gelombang yang terjadi dalam satu sekon.

• Kecepatan gelombang sering disebut cepat rambat gelombang

Ket :V= cepat rambat

gelombang (m/s)t= waktu (s)s= jarak (m)λ= panjang gelombang (m)

3. Persamaan GelombangPanjang gelombang adalah jarak dua puncak berturutan.

a. Persamaan Gelombang BerjalanGelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo setiap titik yang dilalui selalu sama besar.Persamaan umum simpangan gelombang berjalan adalah :

Cepat rambat fase gelombang berjalan:

b. Persamaan Gelombang StasionerCiri-ciri gelombang stasioner:Terdiri atas simpul dan perutSatu panjang gelombang terdiri dari 3 simpul dan 2

perutTitik-titik simpul tidak bergetarSemua titik pada gelombang bergetar serentak yang

simpangannya tidak sama

4. Energi GelombangGelombang mampu merambat/membawa energi. Hubungan energi dengan amplitudo dan frekuensi dapat dirumuskan:

dengan:E= energi (J)A= amplitudo (m)f= frekuensi (Hz)m= massa benda (kg)

E= 2m л2 f2 A2