Untuk Benda Yang Mengalami Getaran Harmonik Maka Pada

47 Views

Untuk Benda Yang Mengalami Getaran Harmonik Maka Pada.

Gerak Harmonik Sederhana
– Apa itu yang di maksud dengan gerak harmonik sederhana? Nah, Berikut ini adalah materi makalah pengertian dan teori mengenai gerak harmonik sederhana, Jadi, Simaklah Penjelasannya di bawah ini.

Daftar Isi:

1 Pengertian Gerak Harmonik Sederhana
2 Contoh Aplikasi Gerak Harmonik Sederhana
3 Energi Gerak Harmonik
4 Untuk Benda Yang Mengalami Getaran Harmonik Maka Pada

Pengertian Gerak Harmonik Sederhana

Gerak Harmonik Sederhana
adalah gerak bolak balik secara teratur melalui titik keseimbangannya dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu sama atau konstan. Jika gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik.

Jika gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik. Ketika suatu partikel melakukan gerak periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak osilasi/getaran. Bentuk sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berosilasi pada ujung pegas. Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana.

Jika dibuatkan grafik, gerak harmonis akan membentuk grafik sinus atau sinusoidal seperti berikut:

Pada gerak harmonik terdapat beberapa besaran fisika yang dimiliki benda diantaranya:

Simpangan (y): jarak benda dari titik keseimbangan
Amplitudo (A): simpangan maksimum atau jarak terjauh
frekuensi (f): banyaknya getaran setaip waktu
Perioda (T):banyaknya waktu dalam satu getaran

Baca : Tentukan Luas Permukaan Dan Volume Bangun Bola Berikut

Contoh Aplikasi Gerak Harmonik Sederhana

Biasanya dijelaskan pada kasus Ayunan Bandul dan Pegas

Gerak Harmonik Pada Bandul

Persamaan:

Pada ayunan bandul sederhana, periode ayunan tergantung dari panjang tali dan gravitasi. Semakin besar panjang tali maka makin besar juga periodanya. Seperti persamaan berikut:

Keterangan:

T = Perioda (southward)
l
= Panjang tali (yard)
g = percepatan gravitasi (m/south²)

Bandul sederhana atau pegas biasanya kita pergunakan untuk menentukan nilai percepatan gravitasi bumi dalam praktikum.

Gerak Harmonik Pada Pegas

Untuk pegas nilai periodanya ditentukan menggunakan rumus berikut:

Keterangan:

T = Perioda (due south)
thou = massa beban (kg)
Thou = konstanta pegas (Northward/yard)

Apabila pegas perioda dipengaruhi oleh massa beban dan nilai konstanta pegas. Semakin besar massa beban maka makin besar nilai periodanya. Beda halnya dengan konstanta pegas, semakin besar konstanta pegas maka makin kecil nilai periodanya.

Animasi:

Gerak Harmonik Pada Pegas

Persamaan Simpangan dan Kecepatan serta Percepatan Getar Gerak Harmonis Sederhana.

Persamaan Simpangan Getar:

$simpanan getar$

Keterangan :
Y = simpangan (1000)
A = simpangan maksimum (amplitudo) (m)
f
= frekuensi (Hz)
t = waktu (s)

$\omega$
= kecepatan sudut (rad/s)

Jika posisi sudut awal adalah
$\theta_0$ , maka persamaan gerak harmonik sederhana menjadi:

$peramaan gerak harmonik$

Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana

Dari persamaan gerak harmonik sederhana
$peramaan gerak harmonik$

Kecepatan gerak harmonik sederhana :
$v = \frac{dy}{dt}$
$(sin A sin \omega\ t)$

$v = A \omega\ cos \omega\ t$

Kecepatan maksimum dapat diperoleh jika nilai
$cos \omega\ t = 1$
atau
$\omega\ t = 0$ , sehingga :

$v maksimum = A \omega$

Kecepatan untuk Berbagai Simpangan

$Y = A sin \omega\ t$ .
Persamaan tersebut dikuadratkan

$Y^2 = A^2 sin^2 \omega\ t$ , maka :

$Y^2 = A^2 (1 - COS^2 \omega\ t)$

$Y^2 = A^2 - A^2 COS^2 \omega\ t$
…(1)

Darii Persamaan :
$v = A \omega\ cos \omega\ t$

$\frac{v}{\omega} = A cos \omega\ t$
…(2)

Persamaan (i) dan (2) dikalikan, sehingga didapatkan :
$v^2 = \omega\ (A^2 - Y^2)$

Keterangan :
v
= kecepatan benda pada simpangan tertentu (m/southward)
$\omega$
= kecepatan sudut (rad/s)
A = amplitudo (m)
Y = simpangan (g)

Percepatan Gerak Harmonik Sederhana

Dari persamaan kecepatan yakni :
$v = A \omega\ cos \omega\ t$ , maka :
$a = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}$

$a = -A \omega^2\ sin \omega\ t$

Percepatan maksimal jika
$\omega\ t = 1$
atau
$\omega\ t$
= ninety
=
$\frac \pi 2$

$a maks = -A \omega^2\ sin \frac \pi 2$

$a maks = -A \omega^2\$

Annotation:

Dilihat dari Persamaan diatas dapat disimpulkan bahwa dalam gerak harmonis, percepatan getar benda berbanding lurus dengan simpangannya. semakin besar simpangannya maka semakin besar pula percepatannya.

Keterangan :
a maks = percepatan maksimum (yard/southward²)
A = amplitudo (m)
= kecepatan sudut (rad/s)

Baca : Bagian Buah Nangka Yang Banyak Mengandung Protein Adalah

Energi Gerak Harmonik

sebuah benda yang bergerak harmonik memiliki energi potensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi ini disebut energi mekanik.

a. Energi Potensial Gerak Harmonik

Energi potensial bisa dirumuskan atas dasar perubahan gaya yang bekerja pada gerak harmonik. Energi potensial berbanding lurus dengan simpangannya (F = ky). Energi potensial gerak harmonik dirumuskan sebagai berikut.

Apabila diuraikan, energy potensial menjadi

Energy potensial maksimum jika nilai sin²
ωt=i, ketika benda berada pada simpangan maksimum, kecepatan benda = 0.

b. Energi Kinetik Gerak Harmonik

Energi kinetik gerak harmonik dirumuskan sebagai berikut.

Free energy kinetic maksimum dicapai benda pada titik seimbangnya. Energy kinetic minimum dapat dicapai benda pada simpangan maksimum (titik balik). Free energy kinetic maksimum dirumuskan sebagai berikut.

c. Energi Mekanik

Energi mekanik yang terjadi pada benda yang bergetar harmonik tidak bergantung waktu dan tempat sehingga energi mekanik yang terjadi pada benda- di mana pun adalah sama.

Demikianlah Ulasan kami mengenai Gerak Harmonik Sederhana, Semoga bermanfaat…

Artikel Lainnya :

Puisi Kontemporer Adalah – Pengertian, Ciri, Jenis, Unsur, Contoh
Sistem Dispersi – Makalah, Pengertian, Jenis, Rumus, dan Contoh
Membaca Ekstensif – Pengertian, Tujuan, Jenis-Jenis dan Cara Membaca