Daftar isi
Setelah mempelajari kinematika, kali ini kita pelajari gerak harmonik.
Dalam ilmu fisika seringkali mempelajari apa itu gerak harmonik. Berikut pembahasan lengkapnya.
Gerak harmonik atau biasa disebut gerak osilasi merupakan gerak suatu benda dimana grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berbentuk sinus atau kosinus.
Atau pengertian gerak harmonik yang lebih sederhana yaitu gerak bolak balik secara teratur melalui titik keseimbangan dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu sama atau konstan.
Pada gerak harmonik terdapat beberapa besaran fisika yang dimiliki benda diantaranya:
Gerak harmonik dapat dikatakan gerak harmonik dengan syarat, yaitu:
Contoh gerak harmonik dalam kehidupan sehari-hari, yaitu:
Gerak Harmonik memiliki rumus yang terbagi menjadi dua bagian, yaitu:
1. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas
Periode dan frekuensi sistem pegas merupakan gerak harmonik dimana gerak yang berlangsung secara melingkar dengan beraturan yang pada salah satu sumbu utama.
Periode dan frekuensi yang berlangsung pada suatu sistem beban pegas yang mana hal ini hanya bergantung dengan massa dan juga konstanta gaya pegas.
Periode dan frekuensi sistem pegas bisa dihitung dengan cara menyertakan antara gaya pemulih:
(F = – kX)
Dengan gaya sentripetal
(F = -4π 2 mf2X).
Maka akan diperoleh rumus berikut:
-4π² mf²X = -kX —> 4π² mf² = k
f = ½π √k/m atau T = 2π √m/k
Keterangan:
k = konstanta pegas (N/m)
m = massa benda (Kg).
2. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana
Periode dan frekuensi bandul sederhana tersusun dari beban yang mempunyai massa (m), kemudian diletakan dengan cara digantung pada bagian ujung tali yang ringan maka massanya dapat diabaikan dengan panjang (l).
Apabila pada beban tersebut ditarik ke salah satu sisi kemudian dilepaskan maka beban tersebut akan berayun melalui titik yang memberikannya keseimbangan dan akan menuju ke arah sisi yang lainnya.
Suatu periode beserta frekuensi pada suatu getaran bandul yang sederhana layaknya seperti yang terjadi pada pegas.
Persamaan dari gaya pemulih dalam bandul sederhana yaitu:
F = -mg sinθ
Atau
F = -mg (X/l)
Sebab persamaan pada gaya sentripetal yaitu:
F = -4π 2 mf²X
Maka akan diperoleh rumus seperti berikut:
-4π² mf²X = -mg (X/l)
4π² f² = g/l
f = ½π √g/l atau T = 2π √g/l
Keterangan:
f = frekuensi (Hz)
T = waktu dalam satu getaran (s)
l = panjang tali bandul (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2).
1. Sebuah bandul disimpangkan dengan θ = 10o, bandul memiliki massa sebesar 3,5 g. Bila bandul memiliki panjang tali yang menggantungnya yaitu 25 cm dan percepatan grafitasi sebesar 10 m/s2. berapa frekuensi dan periode dari bandul tersebut?
Diketahui:
θ = 10o
m = 3,5 g = 3,5 10-3 Kg
l = 25 cm= 0,25 m
Ditanya: f dan T?
Dijawab:
f = ½π √g/l
f = 1/(2.3,14) √10/0,25
f = 1.00 Hz
T = 2π √l/g
T = (2 x 3,14) √0,25/10
T= 0,992 s
2. Berapa panjang bandul sederhana jika periodenya 5 s dan pada titik g bernilai 9,8 m/s2?
Diketahui:
T = 5 s
g = 9,8 m/s2
Ditanya: l ?
Dijawab :
T = 2π √l/g T2 = (2 π)2 . l/g (5)2 = 4. π 2 . l/9,8 245,25 = 4 . (3,14)2 . l/9,8 l = 245,25/39,4384 l = 6,22 m.