Gerak Harmonik Sederhana
di poskan oleh : Gilang Eka Prasetyo
Kamis 18 oktober 2012
di poskan oleh : Gilang Eka Prasetyo
Kamis 18 oktober 2012
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak
- balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaranbenda
dalam setiap sekon selalu konstan
Gerak Harmonik
Sederhana (GHS) adalah gerak periodik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama
(tetap). Gerak Harmonik Sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk
sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu.
Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang
dalam interval waktu tetap. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2
bagian, yaitu :
·
Gerak Harmonik
Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi
air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan
sebagainya.
·
Gerak Harmonik
Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan
torsi, dan sebagainya.
Beberapa Contoh Gerak
Harmonik:
·
Gerak harmonik pada
bandul: Sebuah bandul adalah massa (m) yang digantungkan pada salah satu ujung
tali dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil. Gaya yang
menyebabkan bandul ke posisi kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu dan
panjang busur adalah Kesetimbangan gayanya. Bila amplitudo getaran tidak kecil
namun tidak harmonik sederhana sehingga periode mengalami ketergantungan pada
amplitudo dan dinyatakan dalam amplitudo sudut.
·
Gerak harmonik pada
pegas: Sistem pegas adalah sebuah pegas dengan konstanta pegas (k) dan diberi massa pada ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang berpengaruh pada sistem pegas adalah gaya Hooke.
pegas: Sistem pegas adalah sebuah pegas dengan konstanta pegas (k) dan diberi massa pada ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang berpengaruh pada sistem pegas adalah gaya Hooke.
·
Gerak Harmonik
Teredam
Secara umum gerak osilasi sebenarnya teredam. Energi mekanik terdisipasi (berkurang) karena adanya gaya gesek. Maka jika dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya GHS-nya teredam. Gaya gesekan biasanya dinyatakan sebagai arah berlawanan dan b adalah konstanta menyatakan besarnya redaman. dimana = amplitudo dan = frekuensi angular pada GHS teredam.
Secara umum gerak osilasi sebenarnya teredam. Energi mekanik terdisipasi (berkurang) karena adanya gaya gesek. Maka jika dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya GHS-nya teredam. Gaya gesekan biasanya dinyatakan sebagai arah berlawanan dan b adalah konstanta menyatakan besarnya redaman. dimana = amplitudo dan = frekuensi angular pada GHS teredam.
·
Bandul
sederhana terdiri atas benda bermassa m yang diikat dengan seutas tali ringan
yang panjangnya l (massa tali diabaikan). Jika bandul berayun, tali akan
membentuk sudut sebesar α terhadap arah vertical. Jika sudut α terlalu kecil,
gerak bandul tersebut akan memenuhi persamaan gerak harmonic sederhana seperti
gerak massa pada pegas.
Gerak ayunan
bandul sederhana berkaitan dengan panjang tali, sudut awal, massa bandul,
amplitudo, dan periode ayunan. Panjang tali yang digunakan untuk mengikat
bandul merupakan tali tanpa massa dan tak dapat mulur. Dan bandul yang
digunakan dianggap sebagai massa titik [1]. Jika tidak ada gesekan maka suatu
ayunan akan terus berosilasi tanpa berhenti [2]. Namun kenyataannya jika kita
mengayunkan bandul, setelah sekian lama amplitudo osilasi berkurang dan
akhirnya akan berhenti. Hal ini dikatakan sebagai osilasi teredam dikarenakan
adanya gesekan. Banyak hal yang menarik
dan rumit dari gerak ayunan sederhana jika teori dibandingkan dengan
hasil eksperimen [3].
Terkait dengan studi literatur maka dilakukan pengamatan
dan pembandingan eksperimen dengan teori,
yaitu mencari pengaruh panjang tali, sudut simpangan awal, dan massa
bandul terhadap nilai ratarata periode ayunan serta mencari nilai konstanta redaman
dari ayunan. Selain itu juga mencoba untuk mendesain sebuah alat yang dapat
digunakan untuk eksperimen ayunan bandul sederhana
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
my style