Fisika getaran harmonik
-
Upload
intan-layuk-lebang -
Category
Science
-
view
349 -
download
15
Transcript of Fisika getaran harmonik
Getaran Harmonik Sederhana
Intan L. LebangXI MIA 2
Getaran Harmonik Sederhana
Energi Mekanik
Percepatan
Kecepatan
Frekuensi
Periode
Simpangan
Pengertian Getarangerak bolak balik secara teratur melalui titik keseimbangannya dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu sama atau konstan. Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik.
Syarat sebuah getaran yang termasuk dalam getaran harmonik sederhana adalah :
1. Benda bergetar atau bergerak bolak-balik2. Ada kedudukan seimbang dari benda tersebut
(biasanya perpindahan searah sumbu-x positif dianggap perpindahan positif)
3. Gaya pemulih F yang bekerja pada benda bermassa untuk kembali ke titik seimbang. Gaya pemulih F itu berbanding lurus dengan perpindahan x benda terhadap titik seimbang dan gaya pemulih mengarah ke titik seimbang tersebut
Dalam gerak harmonik sederhana terdapat beberapa besaran fisika yang dimiliki benda diantaranya:
Simpangan (y)Simpangan adalah jarak benda dari titik keseimbangan
Amplitudo (A)Amplitudo adalah simpangan maksimum atau jarak terjauh
Frekuensi (f)Frekuensi adalah banyaknya getaran setaip waktu
Periode (T)Periode adalah banyaknya waktu dalam satu getaran
Contoh Aplikasi Gerak Harmonik SederhanaBiasanya dijelaskan pada kasus Ayunan Bandul dan Pegas
SimpanganSimpangan adalah jarak antara kedudukan benda yang bergetar pada suatu saat sampai kembali pada kedudukan seimbangnya
Simpangan maksimum, yaitu jarak paling jauh diukur dari titik keseimbangan, yang dinamakan dengan amplitudo (A)
PeriodePeriode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran penuh yang disimbolkan dengan huruf T
Rumus :T= n/t
Dimana,T : Perioden : Banyaknya Getarant : waktu
FrekuensiFrekuensi adalah banyaknya getaran penuh yang dapat dilakukan dalam waktu satu detik, yang disimbolkan dengan huruf f. Satuan frekuensi adalah hertz (Hz)
Rumus :f = t/n
Dimana,f = frekuensit = waktun = banyaknya getaran
Grafik Gerak Harmonik Sederhana
Perhatikan gambar disamping. Kecepatan getaran setiap saat t ditentukan dari gradien grafik perpindahan atau :V = Percepatannya dengan rumus :A =
Frekuensi Sudut
Frekuensi sudut dilambangkan dengan (omega). Berikut adalah hubungan f dan
= 2f
Karena f = , maka hubungan f, dan T adalah
= atau T =
Contoh soal dan pembahasanSebuah benda bermassa 50 gram bergerak harmonic sederhana dengan amplitude 10 cm dan periode 0,2 s. Besar gaya yang bekerja pada system saat simpangannya setengah amplituo adalah sekitar …A. 1,0 NB. 2,5 NC. 4,8 ND. 6,9 NE. 8,4 N
Jawaban:
Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm digantungkan vertical. Kemudian ujung di bawahnya diberi beban 200 gram sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Beban ditarik 5 cm ke bawah kemudian dilepas hingga beban bergetar harmonic. Jika g=10 m/s2. Maka frekuenzi getaran adalah …A. 0,5 HzB. 1,6 HzC. 5,0 HzD. 18,8 HzE. 62,8 HzPembahasan :Diketahui : m = 200 g = 0,2 kgΔx = 10cm = 0,1 mg = 10 m/s2
Ditanyakan : f