Besaran-besaran Pada Gerak Dan Getaran Harmonis

BAHAN AJAR
PERTEMUAN II
Besaran-besaran Pada Gerak Dan Getaran Harmonis
a.
Periode (T)
Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan memiliki periode. Periode (T) adalah
waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda dikatakanmelakukan satu
getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebutmulai bergerak dan kembali lagi ke
titik tersebut.Satuan periode adalahsekon atau detik (s).
T
1
f
b. Frekuensi (f)
Frekuensi adalahbanyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik, yang
dimaksudkandengan getaran di sini adalah getaran lengkap.Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz).
c.
Amplitudo
Amplitudo adalahperpindahan maksimum dari titik kesetimbangan.Satuan amplitudo adalah
meter (m).
d. Frekuensi sudut (anguler frequency)
e. Simpangan
Simpangan adalah jarak massa dari titik setimbang pada setiap saat. Jika arahnya merupakan
vertikal maka dilambangkan dengan huruf Y, dan apabila ia horizontal maka lambangnnya
adalah X.Satuan dari simpangan adalah meter (m).
f. Siklus
Satu siklus mengacu pada gerak bolak-balik yang lengkap dari satu titik awal, kemudian kembali
ke titik yang sama.
B. Gaya Pemulih (Restoring Force)
Agar getaran terjadi pada benda yang bergetar memiliki gaya pemulih, yakni gaya
dengan arah sedemikian rupa sehingga selalu mendorong atau menarik benda ke kedudukan
setimbangnya atau bisa disebut juga dengan gaya yang besarnya sebanding dengan simpangan
dan selalu berlawanan arah dengan arah simpangan (posisi).
a.Gaya Pemulih pada Pegas
Gambar 5
Gaya Pemulih Pada Pegas
Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh sifat elastisnya ini, suatu pegas
yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali pada keadaan setimbangnya mula- mula
apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan.Gaya pemulih pada pegas banyak dimanfaatkan
dalam bidang teknik dan kehidupan sehari- hari. Misalnya di dalam shockbreaker dan springbed.
Sebuah pegas berfungsi meredam getaran saat roda kendaraan melewati jalan yang tidak rata.
Pegas - pegas yang tersusun didalam springbed akan memberikan kenyamanan saat orang tidur.
Gaya pemulih yang dilakukan pada pegas :
F=-kx
dengan : k =
tetapan pegas (N / m)
Tanda
(-) diberikan karena arah gaya pemulih pada pegas berlawanan dengan arah gerak
pegas tersebut.
b. Gaya Pemulih pada Ayunan Bandul Matematis
Ayunan matematis merupakan suatu partikel massa yang tergantung pada suatu titik tetap pada
seutas tali, di mana massa tali dapat diabaikan dan tali tidak dapat bertambah panjang. terdapat
sebuah beban bermassa m tergantung pada seutas kawat halus sepanjang l dan massanya dapat
diabaikan. Apabila bandul itu bergerak vertikal dengan membentuk sudut θ, gaya pemulih
bandul tersebut adalah mgsinθ. Secara matematis dapat dituliskan:
F = mgsinθ
Gambar 6
Gaya Pemulih Pada
Bandul
c.
Energi, Kecepatan, dan Percepatan pada Getaran Harmonik
Energi Kinetik
dimana Ek = Energi Kinetik (Joule)
m = Massa benda (kg)
v = Kecepatan Benda (m/s)
http://www.4shared.com/file/yQii6dV-ce/gerak_harmonik_sedehana_1_.html
gerak harmonik sedehana