Pernyataan berikut tidak tepat untuk benda yang bergerak harmonik

Home / Fisika / Soal IPA

Newer Posts Older Posts

Apakah kalian pernah melihat gerakan pada bandul atau per? Kedua gerakan yang kalian amati tersebut tergolong ke dalam gerak harmonik sederhana. Ini adalah gerakan bolak-balik di sekitar titik keseimbangannya. Kalau kalian perhatikan, bandul memiliki titik kesetimbangan di tengah, karena walaupun kecepatannya menurun, bandul akan tetap bergerak di sekitar titik kesetimbangan tersebut.

Gerak harmonik sederhana memiliki amplitudo (simpangan maksimum) dan frekuensi yang tetap. Gerak ini bersifat periodik. Setiap gerakannya akan terjadi secara berulang dan teratur dalam selang waktu yang sama.

Dalam gerak harmonik sederhana, resultan gayanya memiliki arah yang selalu sama, yaitu menuju titik kesetimbangan. Gaya ini disebut dengan gaya pemulih. Besar gaya pemulih berbanding lurus dengan posisi benda terhadap titik kesetimbangan.

Beberapa karakteristik gerak ini diantaranya adalah dapat dinyatakan dengan grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus atau kosinus. Gerak ini juga dapat ditinjau dari persamaan simpangan, persamaan kecepatan, persamaan kecepatan, dan persamaan energi gerak yang dimaksud.

(Baca juga: Besaran-Besaran dalam Konsep Gerak Lurus)

Berdasarkan karakteristik tersebut, gerak harmonik sederhana memiliki simpangan, kecepatan, percepatan, dan energi.

Simpangan

Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran. Secara umum, persamaan simpangan dalam gerak ini adalah sebagai berikut.

y = simpangan getaran (m)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

T = periode (s)

f = frekuensi (Hz)

t = waktu tempuh (s)

A = amplitudo/simpangan maksimum (m)

Kecepatan

Kecepatan merupakan turunan pertama dari posisi. Pada gerak harmonik sederhana, kecepatan diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan. Persamaan kecepatan dapat dijabarkan sebagai berikut.

Percepatan

Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan. Persamaan percepatan dapat diperoleh sebagai berikut.

Simpangan maksimum memiliki nilai yang sama dengan amplitudo (y = A), sehingga percepatan maksimumnya adalah am= – Aw

Energi

Persamaan energi pada gerak harmonik sederhana meliputi energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik. Energi kinetik benda dapat dirumuskan sebagai berikut.

Energi potensial benda dapat dirumuskan sebagai berikut.

Sementara itu, energi mekanik adalah penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.

k = nilai ketetapan (N/m)

ω = kecepatan sudut (rad/s)

A = amplitudo (m)

t = waktu tempuh (s)

Jumlah energi potensial dan energi kinetik benda yang bergerak harmonik sederhana selalu bernilai tetap.

Apakah kalian pernah melihat gerakan pada bandul atau per? Kedua gerakan yang kalian amati tersebut tergolong ke dalam gerak harmonik sederhana. Ini adalah gerakan bolak-balik di sekitar titik keseimbangannya. Kalau kalian perhatikan, bandul memiliki titik kesetimbangan di tengah, karena walaupun kecepatannya menurun, bandul akan tetap bergerak di sekitar titik kesetimbangan tersebut.

Gerak harmonik sederhana memiliki amplitudo [simpangan maksimum] dan frekuensi yang tetap. Gerak ini bersifat periodik. Setiap gerakannya akan terjadi secara berulang dan teratur dalam selang waktu yang sama.

Dalam gerak harmonik sederhana, resultan gayanya memiliki arah yang selalu sama, yaitu menuju titik kesetimbangan. Gaya ini disebut dengan gaya pemulih. Besar gaya pemulih berbanding lurus dengan posisi benda terhadap titik kesetimbangan.

Beberapa karakteristik gerak ini diantaranya adalah dapat dinyatakan dengan grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus atau kosinus. Gerak ini juga dapat ditinjau dari persamaan simpangan, persamaan kecepatan, persamaan kecepatan, dan persamaan energi gerak yang dimaksud.

[Baca juga: Besaran-Besaran dalam Konsep Gerak Lurus]

Berdasarkan karakteristik tersebut, gerak harmonik sederhana memiliki simpangan, kecepatan, percepatan, dan energi.

Simpangan

Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran. Secara umum, persamaan simpangan dalam gerak ini adalah sebagai berikut.

y = simpangan getaran [m]

ω = kecepatan sudut [rad/s]

T = periode [s]

f = frekuensi [Hz]

t = waktu tempuh [s]

A = amplitudo/simpangan maksimum [m]

Kecepatan

Kecepatan merupakan turunan pertama dari posisi. Pada gerak harmonik sederhana, kecepatan diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan. Persamaan kecepatan dapat dijabarkan sebagai berikut.

Percepatan

Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan. Persamaan percepatan dapat diperoleh sebagai berikut.

Simpangan maksimum memiliki nilai yang sama dengan amplitudo [y = A], sehingga percepatan maksimumnya adalah am= – Aw

Energi

Persamaan energi pada gerak harmonik sederhana meliputi energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik. Energi kinetik benda dapat dirumuskan sebagai berikut.

Energi potensial benda dapat dirumuskan sebagai berikut.

Sementara itu, energi mekanik adalah penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.

k = nilai ketetapan [N/m]

ω = kecepatan sudut [rad/s]

A = amplitudo [m]

t = waktu tempuh [s]

Jumlah energi potensial dan energi kinetik benda yang bergerak harmonik sederhana selalu bernilai tetap.

Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak-balik suatu benda yang melewati titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan.

Gerak harmonik sederhana memiliki amplitudo [simpangan maksimum] dan juga frekuensi yang tetap. Gerak ini bersifat periodik, sehingga tiap gerakannya akan terjadi secara berulang dan teratur dalam selang waktu yang sama.

Gerak harmonik sederhana dan karakteristiknya

Resultan gaya pada gerak harmonik sederhana memiliki arah yang selalu menuju ke arah titik kesetimbangan, yang disebut dengan gaya pemulih. Besaran gaya pemulih sendiri berbanding lurus dengan posisi benda terhadap titik kesetimbangan.

Beberapa karakteristik gerak harmonik sederhana diantaranya adalah dinyatakan dengan grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus atau kosinus.

Gerak harmonik sederhana juga dapat ditinjau dari persamaan simpangan, persamaan kecepatan, persamaan percepatan, dan persamaan energi gerak yang dimaksud.

Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran.

Rumus simpangan pada gerak harmonik sederhana yaitu:

y = simpangan getaran [m]

ω = kecepatan sudut [rad/s]

A = amplitudo/simpangan maksimum [m]y = simpangan getaran [m]

Pada gerak harmonik sederhana, kecepatan diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan, dengan persamaan sebagai berikut:

Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan. Persamaan percepatan dapat diperoleh sebagai berikut,

Simpangan maksimum memiliki nilai yang sama dengan amplitudo [y = A], sehingga percepatan maksimumnya adalah am= – Aw

Persamaan energi pada gerak harmonik sederhana meliputi energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik, kemudian energi kinetik benda dapat dirumuskan sebagai berikut.

Sementara untuk energi potensial benda dapat dirumuskan sebagai berikut.

Sementara, energi mekanik adalah penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.

k = nilai ketetapan [N/m]

ω = kecepatan sudut [rad/s]

Perlu diingat bahwa jumlah energi potensial dan energi kinetik benda yang bergerak harmonik sederhana selalu bernilai tetap.

Demikian adalah artikel mengenai gerak harmonik sederhana, semoga bermanfaat. [Adelliarosa]

Video yang berhubungan