FISIKAGETARAN

BYYUNITASARI ANNISA

SHM dan Energi potensial kuadratik SHM akan terjadi ketika potensial adalah kuadratik. Umumnya, ini bukan kasus riil: Sebagai contoh, energi potensial atom H dalam molekul H2 terlihat seperti berikut ini: UU E -A 0 U A x K

x

GERAK HARMONIK SEDERHANA (SHM) Pada setiap saat berlaku bahwa F = ma a Tapi dalam kasus ini F = -kxd 2x dan ma = m 2 dt

F = -kx k a m

xd 2x m 2 dt

Sehingga: -kx = ma =d2x k ! x m dt 2

Suatu pers. diferensial x(t)!

PENGERTIAN

Getaran adalah gerak bolak- balik ( gerak periodik ) dalam lintasan yang sama dalam lintasan yang sama dan melalui titik kesetimbangan.

Bandul Sederhana... Mengingat bahwa torsi (torque) karena pengaruh gravitasi sekitar sumbu rotasi (z) adalah X = -mgd. z d = Lsin U } LU untuk U kecil sehingga X = -mg LU Tetapi X = IEI=mL2d 2U ! [ 2U dt 2 d 2U mgLU ! mL dt 22

U

L

dimana [ !

g L

m d mg

Pers. Diferensial untuk SHM dengan solusi:U = U0 cos([t + J)

FREKUENSI BANDUL

g 1 F! T L 2

PERIODE BANDUL

L T ! 2T g

MENGHITUNG KONSTANTA PEGAS

KONSTANTA PEGAS K?

[!

k m

k ! [2m

Contoh gambar getaran

Contoh soal Contoh soal 1 : Sebuah benda digantungkan pada sebuah tali yang digantung vertikal. Benda tersebut ditarik ke samping dan dilepaskan sehingga benda bergerak bolak balik di antara dua titik terpisah sejauh 20 cm. Setelah 20 detik dilepaskan, benda melakukan getaran sebanyak 40 kali. Hitunglah frekuensi, periode dan amplitudo getaran benda tersebut.

Panduan jawaban : a) Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan benda selama satu detik. Benda melakukan getaran sebanyak 40 kali selama 20 detik. Dengan demikian, selama 1 detik benda tersebut melakukan getaran sebanyak 2 kali (40 / 20). b) Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran (T). T = 1/f = = 0,5 sekon Jadi benda melakukan satu getaran selama 0,5 detik. c) Amplitudo adalah simpangan maksimum diukur dari titik keseimbangan. Karena benda bergerak bolak balik alias melakukan getaran di antara dua titik terpisah sejauh 20 cm, maka amplitudo getaran benda adalah setengah dari lintasan yang dilalui benda tersebut. Dengan demikian, amplitudo = (20 cm) = 10 cm