116820814 superposisi getaran harmonik

8/11/2019 116820814 Superposisi Getaran Harmonik

1/48

Superposisi Getaran HarmonikBy Group121IK-3CIT TelkomBandung

By Group 121 IK-3C IT Telkom Bandung

C:\Users\bagas_gigih\Desktop\telkom.jpg


2/48


3/48

Tujuan Praktikum

1.Mengukur frekuensi dan amplitudo getaran harmonik denganosiloskop2.Memahami superposisi getaran harmonik yang sejajarmelalui osiloskop3.Memahami superposisi getaran harmonik yang saling tegaklurus melalui osiloskop


4/48

.Superposisi 2 Getaran Harmonik yang searah

Jika terdapat 2 getaran harmonik dengan arah getarberada dalam satu sumbu getar yang sama ditulissebagai berikut :

.Getaran harmonik 1 : x1(t) = A1 cos

.Getaran harmonik 2: x2(t) = A2 cos

Dasar Teori

ss


5/48

1. Jika keduanya bersuperposisi maka akan diperolehresultan getaran harmonik sebagai berikut :

Jika amplitudo berbeda, frekuensi dan fasa awal sama



Getaran harmonik resultan :

Dasar Teori


6/48

2. Jika amplitudo dan fasa awal berbeda, frekuensi sama



Getaran harmonik resultan :

Dasar Teori


7/48


8/48

.Superposisi Getaran Harmonik yang saling tegak lurus

Jika terdapat 2 getaran harmonik dengan arah getar yangsaling tegak lurus, misalkan sebagai berikut :

.Getaran harmonik 1 : x (t) = A1 sin

.Getaran harmonik 2: y (t) = A2 sin

Getaran harmonik resultannya jika diplot dalam dua sumbuyang saling tegak lurus akan diperoleh gambar Lissajous ( li-sa-ju ).

Amplitudo, frekuensi dan beda fasa kedua getaran harmonikyang saling bersuerposisi akan menentukan bentuk gambarlissajous yang diperoleh.

Dasar Teori


9/48

.Jika frekuensi kedua getaran harmonik sama

Kedua getaran harmonik tersebut misalkan :

.x (t) = A1 sin ( 2 )

.y (t) = A2 sin ( 2 )

Lintasan diperoleh dengan mengeliminasi t antara x (t) dan y (t)

Adapun hasilnya :

Dimana . = disebut beda fase awal

Jadi : Bentuk lintasan ditentukan oleh amplitudo masing-masinggetaran dan oleh beda fase awalnya , dan dapat berbentuk garis lurus ,elips bahkan lingkaran . (irisan kerucut )

Dasar Teori

1...ft2...ft


10/48

Dasar Teori

.Kalau . = 0 ( kedua getaransefase ) diperoleh garis

lurus :

.Kalau . = . radian ,keduanya dengan kemiringanA2/A1.Kalau . = radian atau . =radian Diperoleh :

yaitu elips tegak (gambar 3)

.Untuk . yang lain diperoleh elipsmiring


11/48

Dasar Teori

.Jika frekuensi kedua getaranharmonik berbeda

Kalau f1 . f2 diperoleh gambaryang sangat rumit , kecualiapabila f1 / f2 berupaperbandingan sederhanaseperti 1/2, 1/3, 2/2, 2/3, dll.

Gambar - gambar yangdiperoleh adalah :

310o 15o 30o 60o 90o 120o0o 30o 45o 90o 135o 180o210o 45 o 90 o 180 o 220 o 360 o110o 15o 30o 45o 60o 90o

41


12/48

Dasar Teori

.Ossiloskop

Secara garis besar panel depanosiloskop GOS - 622 dapat dibagi 4bagian :

.I. Layar display ( 80 cm x 10cm )

.II. Tombol - knop yang mengaturdislay..III. a. Pengatur sweep dankedudukan

b. Pengatur trigger

.IV. a. Pengatur channel 1; b,Pengatur channel 2;

b. Switch pemilih channel dan

modus kerja osiloskop.

I a III bb a IVIIcYY


13/48

Dasar Teori

Secara rinci fungsi panel danmodus osiloskop adalah:

Description: osiloskop1

Layar display

10

Input ch - 2

2

Tombol on - of

11

Input ch 2 Pengatur nilaiskala vertikal

3

Pengatur iluminasilayar

12

Penggeser gambar arahhorisontal

4

Pengatur fokus

13

Switch pemilih kecepatanhorisontal sweep (TIME /DIV)

5

Pengatur intensitas

14

Tombol kalibarasi sweep

6

Getaran 2 Vpp ( 'square ' )

15


14/48

Pengatur triggen , keduaknop ini harus selaluterputar habis kekiri

7

Penggeser gambarvertikal

16

Tombol auto harus selaludalam keadaan tertekan

8

Selektor ch 1 & 2

17

Pemilih channel dan moduskerja osiloskop

9

Pengatur nilai skalavertikal


15/48

A. Mengenal Ossiloskop

Persiapan sebelum alat dinyalakan :

.Tombol - tombol INTENS, FOKUS, ILLUM POS dankedua tombol POS ditempatkan di kedudukantengah-tengah..Tombol SWP VAR diputar habis kekanan , dalamkeadaan tertekan ..Tombiol TIME / DIV sepenuhnya kekiri sampai habis ..Switch VERT MODE ke ch -1 ( atau ch-2) .

Prosedur Praktikum


16/48

Kalibrasi Skala Vertikal.

.Putar Knop nomor 7 ke 1ms; pada layar tampak garishorisontal . Atur hingga tampak tajam jelas ditengah layar..Switch nomor 18 ke ch-1; switch nomor 13 ke AC..Kenop nomor 11 ke 1 volt , tombol kecilnya penuh kekanan(call)..Pasang probe kesoket 10 dan kaitkan ujung probe ( magn1x ) ke output 6 call 2vpp.

Pada layar akan tampak gambar gelombang 'square' .

Periksa apakah amplitudo gelombang square ini sudah tepat2vpp.

Prosedur Praktikum


17/48

Prosedur Praktikum

.Skala vertikal ch -2a.Pindahkan Probe ke soket14; switch 17 ke AC ;kenop 15 ke 1 volt ; switch18 ke ch-2.b.Hubungkan ujung probedengan magn. 1x keoutput 6. Pada layartampak gambar sepertidisamping


18/48


19/48

B. Pengukuran frekuensi ( f ) dan Amplitudo ( A ) getaran harmonik

OSILATOR: - Atur tombol ATT di tengah;

- Tombol mVpp pada posisi 100;

- Atur tombol-tombol sebelah kanan sehingga dapat getaranharmonik sederhana sinosoidal 600 HZ

OSILOSKOP: - Pasang probe pada ch-1;

- Alihkan switch 18 ke ch-1 dan switch 13 ke AC;

- Ujung probe ( magn. 1x ) dihubungkan pada OUT osilatordemikian pula hubungkan negatipnya.

- Dengan memutar-mutar kenop 7 dan 11 usahakan agar padalayar tampak 3-4 sinusoida yang mengisi 3/4 luas layar.

Bila gambar 'lari' ; hentikan dengan memutar knop besar trigger 21( tetapiknop kecilnya selalu penuh kekiri )

Prosedur Praktikum


20/48

C. Superposisi 2 Getaran Harmonik yang sejajar

Osiloskop :

.Putar tombol 7 ke 1 ms; tombol 13 ke AC, dan tombol 18ke Ch-1..Pasang probe ke - 10

Osilator -1 :

.Tombol ATT di tengah ; tombol mVpp pada posisi 100

.Pasang f1 . 600 kHz sinusoidal ( atau nilai lain menurutasisten ).Hubungkan probe Ch-1 ke osilator atur f1 dan ATT hinggapada layar osiloskop tampak 3 sampai 4 sinusoidal denganamplitudo a = 2 sampai 3 cm, dan tidak bergerak /diam.Catat a1 dan f1..Pindahkan switch 18 ke Ch-2 dan switch 17 ke AC

Prosedur PraktikumHs

mHsm


21/48

Osilator -2 :

.Tombol ATT di tengah ; tombol mVpp pada posisi 600

.Pasang f2 . 600 kHz sinusoidal

.Hubungkan probe Ch-2 ke osilator, atur f2 dan ATT hingga padalayar osiloskop tampak 3 - 4 sinusoida beramplitudo a = 2 - 3 cm.Catat a2 dan f2..Pindahkan switch 18 ke dual : Kedua getaran f1 dan f2 akantampak bersama : atur hingga f2 berfrekuensi dan beramplitudosama dengan f1 (dan sedapat dapatnya diam)..Pindahkan switch 18 ke ADD : Anda akan menyaksikangelombang sinus dengan frekuensi sama dengan f1 danamplitudo yang berubah secara periodik antara 0 - 2a.Ukur a dan f resultan. Bandingkan dengan a1, a2, f1 dan f2 berikomentar..Ulangi untuk f1. f2 = 6 kHz dan sekali lagi untuk 60 kHz. Catathasisilnya.

Getaran Harmonik kompleks : Ubah f2 hingga kembali 600 kHz ; danf1 berturut-turut 6 kHz dan 60 kHz.

Prosedur Praktikum


22/48

D. Superposisi Getaran Harmonik yang saling tegak lurus

Cara mendapatkan gambar-gambar Lissajous :

OSILATOR - X :

.Pilih fx = 80 Hz sinusoidal; amplitudo disesuaikan .( ataunilai lain ditentukan asisten )

OSILOSKOP Ch-1 :

.Tombol 7 di putar habis ke kiri ; dengan demikian sweephorizontal mati.Switch 13 ke AC; 18 ke Ch -1.Pasang probe antara 10 dan osilator X.Ubah-ubah amplitudo osilator dan konop 11 ( bila perlu )hingga pada Osiloskop diperoleh garis horizontal + 6 cm..Matikan sumbu x untuk sementara dengan memindahkanswitch 13 dari AC ke GND

Prosedur Praktikum


23/48

OSILATOR - Y : Pilih Fy = 80 Hz Sinusoidal; amplitudodisesuaikan.

OSILOSKOP Ch -2 :

.Pindahkan switch 17 ke AC

.Pasang probe ke 2 antara 14 dan osilator -Y

.Ubah-ubah amlitudo osilator hingga pada layar diperoleh garisvertikal + 6 cm

Gambar LISSAJOUS diperoleh dengan memindahkan switch 13 keAC dengan Fx tetap, ubahlah Fy dengan perlahan-lahan sambilmengamati gambar pada layar yang setiap saat berubah .Usahakan gambar yang sesedikit mungkin meliuk.

Ulangi untuk perbandingan Fx/Fy = 1:1 ; 1:2; 1:3; dan 2:3 ( tanyaasisten )

Catatan : Gambar-gambar tidak dapat diam, ini disebabkan keduaosilator merupakan 2 sumber getaran yang tidak koheren : bedafase setiap saat berubah/tidak konstan

Prosedur Praktikum


24/48

Percobaan

Amplitudo (A)

Frekuensi (F)

Osilator

Osiloskop

Osilator

Osiloskop

1

0,5

0,5

600

588

2

0,6

0,8

500

500

3

0,4

0,4

400

400

4

0,3

0,2

300

312,5

Data Hasil Pengamatan PraktikumA. Kalibrasi Frekuensi (F) & Amplitudo (A) Generator Audio


25/48


26/48

Data Hasil Pengamatan Praktikum

B. Pengukuran Frekuensi Dengan Lissajous


27/48



Fx:Fy Gambar Lissajous I:\DSC_0330.jpg


28/48



Fx:Fy Gambar Lissajous

I:\DSC_0331.jpg


29/48



Fx:Fy Gambar Lissajous I:\DSC_0332.jpg


30/48


C. Superposisi Getaran/Gelombang

HsnHsn

I:\DSC_0333.jpg


31/48


D. Gelombang Kompleks, F2=600 Hz

I:\DSC_0334.jpg


32/48

A osilator = n . A osiloskop

Pengolahan Data

Amplitudo


33/48

Pengolahan Data


34/48

Pengolahan Data

Grafik


35/48

f osilator = n. f osiloskop

Pengolahan Data

Frekuensi


36/48

Pengolahan Data


37/48

Pengolahan DataGrafik


38/48

1. Pengukuran Amplitudo dan Frekuensi GetaranHarmonik

-Jelaskan kembali tabel pengamatan hasil praktikumanda

Analisis

Percobaan

Amplitudo (A)

Frekuensi (F)

Osilator

Osiloskop

Osilator

Osiloskop

1

0,5

0,5

600

588

2

0,6

0,8

500

500

3

0,4

0,4

400

400

4

0,3

0,2

300


39/48

312,5

RiRi


40/48

-Apa yang dimaksud dengan:

.Amplitudo: Jarak terjauh dari garis kesetimbangandalam gelombang sinusoide.Frekuensi: Banyaknya getaran yang terjadi dalam 1detik

Analisis


41/48

-Samakah nilai A dan f osilator dengan osiloskop?Mengapa demikian?

Jawab : Berbeda, karena terdapat keterbatasan alat danpengamat dan rangkaian osilator dan osiloskop yangberbeda

Analisis


42/48

-Perlukah koreksi untuk skala ch1-ch2? Uraikan jawabananda

Jawab : Tidak perlu, karena skala channel yang dipakaidalam percobaan ini hanya channel 1

Analisis


43/48

2. Pengamatan superposisi getaran harmonik yangsejajar

- Jelaskan kembali tabel hasil pengamatan

Analisis I:\DSC_0333.jpg


44/48

-Jelaskan hasil pengamatan getaran harmonik kompleks

Jawab: Dalam pengamatan kali ini menggunakanfrekuensi yang beda orde, yaitu f1= 6kHz dan f2=600 Hzdan gambar yang dihasilkan adalah berupa gelombangyang rapat tetapi masih terdapat renggangan. Saat f1diganti dengan 60 kHz, gambar yang dihasilkan adalahberupa gelombang yang sangat rapat

Analisis


45/48

3. Pengamatan superposisi getaran yang saling tegaklurus

-Jelaskan kembali hasil pengamatan anda

Jawab : Dengan perbandingan fx dan fy yang telahditentukan maka akan menghasilkan gambar Lissajousyang beragam sesuai dengan perbandingannya

Analisis


46/48

.Keterbatasan pengamat, keterbatasan alat, dan perbedaanrangkaian osilator dan osiloskop berpengaruh terhadapkalibrasi frekuensi dan amplitudo pada generator audio.Semakin besar perbandingan antar frekuensi dalamsuperposisi gerka harmonikn tegak lurus, maka gambarlissajousnya akan semakin komleks.Pada gelombang kompleks, semakin besar beda ordenyamaka gambar gelombangnya akan semakin rapat

Kesimpulan


47/48

Terima Kasih


48/48

116820814 superposisi getaran harmonik

Documents