Transcript Getaran
GETARAN Apakah itu getaran?? Gambar Pegas GAMBAR BANDUL Hubungan Frekuensi dengan periode Keterangan: f = frekuensi T= waktu 1 f T 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. Simpangan (y) Kecepatan (Vy) Percepatan (ay) y = A Sin = A Sin t Vy = dy/dt = A cos t ay = dvy/dt =d2y/dt2 = - 2A sin t ay = - 2y A = ampiltudo getaran = kecepatan anguler w = 2 f = 2 /T ymaks = A (di titik tertinggi ) = t = 2 t/T = sudut fase vy maks = A (dititik terendah/titik setimbang) ay maks = 2 (pada saat membalik di titik tertinggi) Gerak harmonik Sederhana • Gaya Pegas F = -k y ( notasi vektor ) F = k y (notasi skala ) Periode dan Frekuensi Getaran Pegas m T 2 k Periode dan frekuensi Bandul sederhana Fase dan sudut fase l T 2 g Dua titik memiliki fase yang sama jika: Dua titik memiliki fase yang berlawan jika: = n.2; n = 0,1,2,...atau = (2n + 1).; n= 0,1,2,...atau = n; n= 0,1,2,.... = n + 1/2 ; n = 0,1,2,.... Energi GHS Energi potensial EP = ½ ky2 = ½ ky2 sin 2 (t + 0) Energi mekanik Energi kinetik Ek = ½ mv2 = mv2 cos 2 (t + 0) Di Titik Kesetimbangan EM = EP + EK Y = 0; EP = 0; a = 0 EM = ½ KA2 V = A (=vmax) Pada Simpangan Maksimum Y = A (=ymax) EP = ½ kA2 (=EPmax) A = Aw2 (= a max) V = 0; EK = 0 EK = ½ kA2 (=EKmax) Getaran Massa pada Pegas F kx F ma Hukum Hook’s : k x m dv d 2 x a 2 dt dt a d 2x k x m dt 2 2 d 2x 2 x 2 dt Persamaan difrensial order dua Penyelesaian : x(t ) A cos(t ) dx d A cos(t ) Asin( t ) dt dt 2 d x d 2 A sin( t ) A cos(t ) 2 dt dt Jika gaya sebanding dengan pergeseran dan arahnya berlawanan, akan menyebabkan gerak selaras sederhana k m T 2 2 m k f 1 1 T 2 k m Konstanta Pegas k m k m 2 Contoh Soal 1. Suatu bandul berayun sebanyak 20 kali dalam 10 sekon. Hitunglah Frekuensi dan periodenya! 20 1 Jawab : f 2 Hz T 0,5 s 10 2 2. Sebuah pegas yang mula-mula sepanjang 20 cm, kemudian diberi beban 100 gr sehingga bertambah 1 cm. Tentukan konstanta pegas? Jawab: Langka 1 : F = m.g F = 0,1.10 F=1N Langkah 2 : F = k.y 1 = k. 0,01 THANKS FOR ATTENTION GOOD LUCK