Gerak Periodik

Gerak Periodik  Definisi Gerak periodik adalah gerakan maju dan mundur atau melingkar pada lintasan yang sama untuk rentang waktu yang seragam Benda dikatakan bergetar apabila benda tersebut mengalami gerak periodik 

Equilibrium position – keadaan setimbang Gaya luar F (tarik atau tekan pada gambar b dan !  bekerja pada pegas dengan mengakibatkan peregangan sejauh " Pegas menyimpan gaya yang sama sebesar gaya luar tersebut yang berfungsi untuk gaya pengembali ke keadaan setimbang atau restoring fore #estoring Fore$ F % & k " Gaya yang diberikan oleh pegas

Dari urutan gambar di samping$ gerak osilasi terjadi pada sistem yang selanjutnya bisa diturunkan beberapa definisi a'Displaement (perpindahan! adalah jarak " dari benda yang  bergetar dari titik kesetimbangan b'mplitude (amplitudo! (amplitudo! adalah jarak maksimum yang benda  bergetar dari titik kesetimbangan ')yle (siklus! adalah gerak benda dari sembarang titik untuk maju dan kembali mundur ke titik yang sama d'Period (periode! adalah waktu ang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu siklus e'Frequeny (frekuensi! adalah b anyaknya siklus yang bisa diselesaikan dalam waktu satu detik 

f % * + , &&&&&&- frekuensi$ ./ atau s &* , % * + f &&&&&&- periode$ s Pada keadaan setimbang$ gambar a adalah pegas pada kondisi normal' Pada gambar b$ dengan pembebanan massa m$  pegas meregang sejarak " 0 dan mengalami keadaan setimbang (pada titik yang baru! 0 % m'g – k" 0 m'g % k" 0 " 0 % (m'g! + k 

Gerak selaras sederhana adalah gerak osilasi o silasi di mana gaya pengembali totalnya berbanding lurus terhadap harga negatif dari perpindahannya Gerak osilasi sederhana adalah sistem yang mengalami gerak harmonik sederhana 1imple .armoni 2otion Gerak 1elaras 1ederhana Belajar dari hukum 3ewton kedua yang menyatakan bahwa F % m a maka$ Equation of 2otion & Persamaan gerak 

A. PENGERTIAN GERAK HARMONIK SEDERHANA Salah satu jenis gerakan yang paling sederhana disebut gerak harmonik sederhana (GHS) atau simple harmonic oscillation (SHO). Mengapa dinamakan Harmonik sederhana? Sesuai dengan pengertian perkatanya yaitu harmonik yang artinya bentuk/pola yang selalu berulang pada aktu tertentu dan sederhana diartikan baha anggapan tidak ada gaya disipasi! sehingga amplitudo dan energi tetap/kekal

Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak periodik bolak balik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama (tetap) berpusat pada satu titik (titik setimbang). Gerak Harmonik Sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak harmonis sederhana yang dapat dijumpai dalam kehidupan sehari"hari adalah getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana.

B. JENIS GERAK HARMONIK SEDERHANA Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi # jenis! yaitu $ •

Gerak Harmonik Sederhana Linier ! pergerakannya ada pada satu garis lurus %ertikal maupun hori&intal. Misalnya penghisap dalam silinder gas! gerak osilasi air raksa / air dalam pipa '! gerak hori&ontal / %ertikal dari pegas (pegas pada mobil)! dan sebagainya.

G*+ H*MO,-+ SH*,* -,-

•

Gerak Harmonik Sederhana Anguar! pergerakannya mengayun membentuk pola setengah lingkaran ataupun bisa saja perputaran. Misalnya gerak bandul/ bandul 0isis(bandul jam)! osilasi ayunan torsi! dan sebagainya.

G*+ H*MO,-+ SH*,* *,G'*

!. BESARAN GERAK HARMONIK SEDERHANA 1esaran 0isika pada Gerak Harmonik Sederhana pada pegas pada dasarnya sama dengan ayunan sederhana! yakni terdapat periode! 0rekuensi dan amplitudo. 2arak 3 dari posisi setimbang disebut simpangan. Simpangan maksimum alias jarak terbesar dari titik setimbang disebut amplitudo (*). Satu getaran Gerak Harmonik Sederhana pada pegas adalah gerak bolak balik lengkap dari titik aal dan kembali ke titik yang sama.

". Per#indahan 1ola mulai dari sumbu 3 pada 3 4 5* dan bergerak menempuh sudut 6 dalam aktu t. +arena gerak ini merupakan gerak melingkar beraturan! maka bola bergerak dengan laju sudut konstan  (dalam rad/s). *kibatnya dapat dinyatakan! 6 4 t. 7erpindahan bayangan pada arah 3 adalah proyeksi jari"jari lingkaran * pada sumbu

$. Periode %T& 8aktu yang dibutuhkan oleh benda yang bergerak harmonik sederhana untuk menempuh satu putaran penuh disebut #erioda. 1esar perioda bergantung pada laju sudut bola 9. Semaik besar sudut! semakin singkat aktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran.

Hubungan antara 9 dan : diperoleh dari 9 4 ;6/;t! sehingga $

'. (rekuen)i %*& Selain periode! terdapat juga 0rekuensi alias banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik. Gerak Harmonik Sederhana berlangsung! dalam gra0ik y"t 0rekuensi yang lebih besar ditunjukkan dengan gra0ik sinusoidal yang lebih rapat.

7egas $

1andul $

+. Am#i,udo %A& *mplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan.

*M7-:'O

Sebuah pegas jika ditarik atau ditekan dari posisi normalnya akan melaan dengan gaya tertentu untuk menormalkan dirinya. Gaya ini disebut gaya pemulih (restoring 0orce)! yang besarnya sebanding dengan seberapa besar kita menarik/menekan pegas tersebut dan arahnya berlaanan dengan arah tarikan kita. Hubungan ini dirumuskan oleh obert Hooke$  Artikel Penunjang : Pengertian, Konsep,Rumus, dan Aplikasi Hukum Hooke