This Paper Show A short summary of this paper 29 Full PDFs related to this paper
Pasti kamu pernah mengayunkan sebuah bandul, atau memakai pulpen yang menggunakan per di dalamnya. Nah, ketika kamu amati sebenarnya gerakan tersebut termasuk ke dalam getaran harmonis sederhana. Sebagai contoh, saat kamu mengayunkan sebuah bandul maka bandul akan bergerak secara bolak balik melewati titik ditengah lintasannya yang dinamakan sebagai titik kesetimbangan. Berikut ini kamu akan diberikan penjelasan lebih dalam mengenai getaran harmonis. Pengertian Getaran HarmonisGetaran Harmonis adalah sebuah benda yang bergerak secara bolak balik (periodik) melalui titik kesetimbangan. Grafik letak partikel ini diartikan sebagai fungsi waktu yang berupa sinus dinyatakan dalam bentuk sinus dan kosinus. Gerak ini juga sering dinamakan sebagai gerak osilasi. Baca juga: Hukum Newton Tentang Gravitasi Karakteristik Getaran Harmonis pada Ayunan Bandul dan Getaran PegasSimpanganSimpangan getaran harmonik sederhana merupakan jarak benda dari titik kesetimbangan. Persamaan: KecepatanKecepatan getaran harmonik sederhana dapat dirumuskan sebagai berikut: v = A ω . cos . ω t Kecepatan maksimum dapat diperoleh jika nilai ω t = 0. Oleh karena itu disimpulkan menjadi Vmaks = ω t PercepatanPercepatan getaran harmonik sederhana merupakan perubahan kecepatan terhadap satuan waktu. Dimana diketahi jika arah percepatan atau gaya yang bekerja pada gerak tersebut mengarah ke arah titik kesetimbangan yang berada ditengah. Persamaan: Percepatan pada getaran harmonik sederhana akan bernilai maksimum jika atau 90°. Maka percepatan maksimum dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini: Gaya PemulihGaya pemulih adalah gaya yang dimiliki oleh benda elastis sehingga dapat kembali kebentuk semula. Persamaan: F = -k. x Dimana F adalah gaya pemulih, k adalah konstanta pegas dan x adalah pergeseran ujung pegas dari posisi kesetimbangan. Ciri-Ciri Getaran HarmonisGetaran harmonis memiliki beberapa ciri, diantaranya sebagai berikut:
Contoh Soal Getaran Harmonis1. Getaran harmonis yang dihasilkan dari sebuah benda yang bergetar yaitu dengan persamaan y = 0,02 sin 10 π t, dimana nilai y (simpangan) dalam satuan meter dan t (waktu) dalam satuan sekon. Tentukanlah: a. amplitudo b. frekuensi c. periode d. simpangan maksimum e. simpangan ketika t = 1/50 sekon f. simpangan ketika sudut fasenya 45° g. sudut fase ketika simpangannya 0,02 meter Pembahasan: Diketahui persamaan gerak harmonis dari benda tersebut: y = A sin ωt dengan ω = 2 π f ω = 2 π / T a) amplitudo (A) y = 0,02 sin 10 π t A = 0,02 Jadi, besar amplitudonya adalah 0,02 meter. b) frekuensi (f) y = 0,02 sin 10 π t ω = 10 π 2 π f = 10 π f = 10 π / 2 π f = 5 Hz Jadi, besar frekuensinya adalah 5 Hz. c) periode (T) T = 1/f T = 1/5 = 0,2 s Jadi, periodenya adalah 0,2 sekon d) simpangan maksimum (y maks) y = A sin ω t y = y maks sin ω t y = 0,02 sin 10 π t y = y maks sin ω t y maks = 0,02 m (Simpangan maksimum sama dengan amplitudo) Jadi, simpangan maksimumnya sebesar 0,02 meter. e) simpangan ketika t = 1/50 sekon y = 0,02 sin 10 π t y = 0,02 sin 10 π (1/50) y = 0,02 sin 1/5 π y = 0,02 sin 36° y = 0,02 × 0,58 y = 0,0116 m Jadi, besar simpangan benda ketika 1/50 sekon adalah 0,0116 meter. f) simpangan ketika sudut fasenya 30° y = A sin ω t y = A sin θ dimana θ adalah sudut fase, θ = ω t y = 0,02 sin θ y = 0,02 sin 30° y = 0,02 (0,5) y = 0,01 m jadi, simpangan ketika sudut fasenya 30° adalah 0,01 meter. g) sudut fase ketika simpangannya 0,02 meter y = 0,02 sin 10 π t y = 0,02 sin θ 0,02 = 0,02 sin θ sin θ = 1 θ = 90° Jadi, sudut fase ketika simpangannya 0,02 meter adalah terletak di 90°. 2. Diketahui ada dua buah pegas yang sama disusun secara seri. Dua pegas itu memiliki kostanta sebesar 300 N/m. Berat beban sebesar 4 kg digantung pada ujung bawah pegas. Maka berapakah besar periode sistem pegas tersebut? Pembahasan: Jadi, periode sistem pegas tersebut adalah Baca juga: Materi Usaha dan Energi Demikianlah penjelasan mengenai materi getaran harmonis sederhana beserta contoh soal getaran harmonis. Perlu diketahui jika pada gerak yang melalui titik kesetimbangan tersebut memiliki beberapa karakteristik didalam getaran harmonis yang dihasilkan. Sumber: Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2019. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika untuk Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Kelas Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Grafindo Media Pratama |