RANGKUMAN MATERI GERAK HARMONIK | FISIKA

GERAK HARMONIK


1.            Pengertian Gerak Harmonik

Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak balik disekitar titik keseimbangan.

Yang menyebabkan benda bergerak bolak-balik karena ada gaya pemulih yaitugaya yang besarnya sebanding dengan simpangan dan selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda.
 

             


1 getaran (GHS) adalah gerak dari O-P-O-Q-O
                                       atau P-O-Q-O-P atau
                                       Q-O-P-O-Q

Periode getaran(T) adalah waktu yang diperlukan untuk
                                      melakukan satu kali getaran.

Frekuensi getaran (f) adalah banyaknya getaran dalam
       satu  detik.
  

Pada pegas gaya pemulihnya adalah gaya pegas, sedangkan pada ayunan bandul adalah komponen gaya berat pada arah gerak ayunan bandul.

2.    
Persamaan Gerak Harmonik




   


Kecepatan dan Percepatan Partikel

Kecepatan merupakan turunan pertama dari posisi, maka kecepatn partikel yang mengalami getaran adalah :


Percepatan merupakan turunan kedua dari kecepatan, maka percepatan partikel yang mengalami getaran adalah :

Contoh Soal:
Suatu benda menempuh gerak harmonik sederhana dengan amplitudo A dan periode T.
a.       Berapakah waktu minimum yang diperlukan benda agar simpangannya sama dengan setengah amplitudonya ?
b.      Berapakah simpangannya ketika kecepatannya setengah dari kecepatan maksimumnya ?

Diket        : amplitudo = A
                   periode     =  T
Dit            : a. t = ….. ?     y = ½ A
b.    y = …. ?    v  = ½ vm

Jawab         :


Latihan Soal :
1.      Suatu benda bermassa 0,1 kg melakukan gerak harmonik dengan amplitudo 10 mm dan periode  π/2 sekon. Hitung:
a.    kecepatan maksimum
b.    gaya maksimum yang bekerja pada benda
2.      Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana. Persamaan simpangannya dinyatakan sebagai  y = 6 sin 0,2 t, dengan t dalam sekon dan y dalam cm. Hitung :
a.       amplitudo, periode, dan frekuensi gerak
b.      persamaan kecepatan dan percepatannya
c.       simpangan, kecepatan, dan percepatan pada t = 2,5 π sekon



3.    Energi Gerak Harmonik

Energi Potensial Pegas

Energi potensial pegas adalah energi yang tersimpan dalam pegas.
Dari grafik hubungan gaya dengan pertambahan pegas di dapatkan persamaan energi potensial pegas.

      





Energi potensial paling besar (maksimum)  pada saat mengalami simpangan terbesar dan energi potensial nol pada saat berada pada titik keseimbangan.

Energi Kinetik


Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak.


Energi kinetik paling besar ( maksimum) pada saat berada pada titik keseimbangan dan energi kinetiknya nol pada saat berada pada simpangan terjauh.

Energi Mekanik Gerak Harmonis

Energi mekanik adalah penjumlahan antara energi potensial dan enrgi kinetik.


Em = energi mekanik (J)
Ep  = energi potensial(J)
Ek  = energi kinetik(J)
A   = amplitudo getaran (m)
y   = simpangan getaran (m)
k   = konstantan  pegas (N/m)

Contoh Soal :
Sebuah benda melakukan gerak harmonis sederhana dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm. Tentukan kecepatan benda pada saat energi kinetik benda sama sepertiga energi potensialnya!

Diket        : f  = 2 Hz
                   A = 10 cm = 10-1 m
                   Ek = 1/3 Ep

Dit            :  v = …. ?


Jawab       :
Latihan Soal :
      1.Sebuah sistem benda dan pegas bergerak harmonis sederhana dengan amplitudo 3 cm. Jika konstanta gaya 200 N/m dan massa benda 0,5 kg, tentukanlah:
a.    energi mekanik sistem,
b.    kecepatan dan percepatan maksimum.
                                       
      2.Kapan suatu benda yang bergerak harmonis sederhana memiliki energi kinetik sama dengan energi potensial jika periodenya 4 sekon?




4.        Frekuensi Getaran pada Pegas





5.      Frekuensi Getaran pada Ayunan



SEKIAN MATERI YANG DAPAT SAYA BERIKAN, SEMOGA BERMANFAAT,.

0 Response to "RANGKUMAN MATERI GERAK HARMONIK | FISIKA"

Post a Comment

Komentar yang tidak sesuai dengan syarat & ketentuan kami, akan kami hapus