Ketikasebuah benda melakukan GHS, maka a. percepatan dan kecepatannya nol i tengah-tengah gerakan b. percepatan dan kecepatannya memiliki nilai terkecil di tegah-tengah gerakan c. percepatan dan kecepatannya memiliki nilai terbesar di tengah-tengah gerakan d. percepatannya nol dan kecepatannya maksimum pada simpangan terjauh Amplitudomerupakan simpangan maksimum atau simpangan terjauh ketika benda berosilasi (melakukan getaran). Apabila jarak B-A atau B-C merupakan simpangan maksimum maka jarak B-A atau B-C adalah Amplitudo (A). kita telah memahami keterkaitan antara GHS dan GMB. Jika dirimu belum, sebaiknya dipelajari terlebih dahulu daripada tersesat dan Jikasebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana, maka percepatannya adalah: (1) berbanding terbalik terhadap simpangannya (2) berlawanan arah dengan arah simpangan (3) maksimum pada saat simpangan maksimum (4) minimum pada saat simpangan minimum Pernyataan yang benar adalah. a. (1) saja b. 9 Sebuah benda bermassa 0,15 kg bergerak harmonic sederhana pada sebuah ujung pegas yang memiliki konstanta pegas 200 N/m. kelajuan benda menjadi 0,2 m/s Ketika benda berada 1 cm dari posisi setimbangnya. Energi total benda ketika posisinya 5 mm dari posisi setimbangnya adalah A. 0,003 J B. 0,013 J C. 0,030 J D. 0,053 J E. 0,073 J jawab: B Iniadalah persamaan laju benda yang berosilasi dengan GHS, sebagaimana yang telah kita turunkan pada pembahasan mengenai Energi pada Gerak Harmonik Sederhana. Proyeksi ke sumbu x dari sebuah benda yang melakukan GMB memiliki gerak yang sama seperti benda berosilasi pada ujung pegas. Sekarang mari kita turunkan persamaan periode. DalamGHS kita mengenal pula sudut fase getar dan fase getar. Karena GHS bisa dianalisis menggunakan gerak melingkar beraturan, setiap saat dia akan mempunyai kedudukan sudut terhadap posisi awalnya. Saat bergetar bergerak satu putaran ini bersesuain dengan sudut 360 derajat. Persamaan sudut fase dan fase getar dapat dituliskan: . 0% found this document useful 0 votes128 views37 pagesDescriptionpdf GERAK PERIODIK DAN gHSCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsPDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes128 views37 pagesGerak Periodik Dan Ghs You're Reading a Free Preview Pages 7 to 18 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Page 22 is not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 26 to 34 are not shown in this preview. GERAK HARMONIS SEDERHANAGerak Harmonis Sederhana adalah gerak bolak - balik suatu benda melewati titik keseimbangan. Contohnya, bandul jam yang bergerak ke kiri dan ke kanan, penggaris yang salah satu ujungnya dijepit di meja dan ujung lainnya digetarkan. Dalam Gerak Harmonis Sederhana, benda terbagi menjadi tiga bagian. Dimana tiap benda yang bergerak secara harmonis akan memiliki simpangan, kecepatan ,dan percepatan. Ketiganya nanti akan dibahas secara lebih lanjut di halaman berikutnya. Termasuk pula akan dibahas mengenai sudut fase, fase, dan beda fase Selanjutnya, akan dibahas pula mengenai gaya pegas yang erat hubungannya dengan gerak haromnis sederhana Dalam hal pegas ini, yang akan dibahas adalah Elastisitas dan Hukum Hooke. Selain itu, modulus elastisitas atau yang sering disebut juga dengan sebutan Modulus Young, yang artinya perbandingan antara tegangan dan regangan, juga akan dibahas secara lanjut di halaman berikutnya. Tegangan dan regangan itu sendiri juga akan dibahas scara satu lain yang akan dibahas adalah Gerakan benda di bawah pengaruh gaya pegas. Bila sebuah benda yang digantungkan pada pegas ditarik dan dilepas, pegas akan bergetar. Nah, percepatan getarnya itu dapat dihitung dan itulah yang menjadi pembahasan nanti Simpangan, Kecepatan, dan Percepatan GHS 1. Simpangan GHS Untuk menghitung besarnya simpangan pada gerak harmonis sederhana digunakan rumus Simpangan atau Simpangan Bila besarnya sudut awal Θ 0 adalah 0 maka persamaan simpangannya menjadi Simpangan Sudut Awal 0 dengan y = simpangan m A = amplitudo atau simpangan maksimum m t = waktu getar s w = kecepatan sudut rad/s Simpangan akan bernilai maksimum ymaks jika sin wt = 1 sehingga persamaannya menjadi Simpangan Maksimal 2. Kecepatan GHS Besarnya kecepatan gerak harmonis dapat dicari dengan persamaan Kecepatan Besarnya kecepatan akan mencapai nilai maksimun bila besarnya cos wt = 1, sehingga persamaannya menjadi Kecepatan Maksimal 3. Percepatan GHS Besarnya percepatan pada gerak harmonis sederhana dapat dihitung dengan rumus Percepatan atau Percepatan Dan besarnya percepatan akan mencapai nilai maksimal apabila besarnya sin wt = 1, sehingga Percepatan Maksimal Besarnya percepatan bernilai negatif menunjukkan arah percepatan a berlawanan dengan arah perpindahan y y adalah perpindahan dari titik keseimbangan Sudut Fase, Fase, dan Beda Fase GHS Berdasarkan dari persamaan simpangan Simpangan bila diturunkan akan menjadi, Sudut Fase Faktor Θ disebut sudut fase, yaitu posisi sudut selama benda bergerak harmonis. Fase atau tingkat getar adalah sudut fase dibagi dengan sudut tempuh selama satu putaran penuh. Sehingga besarnya fase dapat dihitung dari persamaan Fase Nilai fase biasanya hanya diambil bilangan pecahannya saja Misalkannya saja besarnya fase getaran adalah 1/4, 11/4, 21/4 maka besarnya fase cukup disebut 1/4 saja karena posisi partikel yang bergetar untuk ketiga fase getar tersebut sama. Bilangan bulat di depan pecahan, menunjukkan banyaknya getaran penuh yang terlewati. Pembahasan tentang fase dibagi menjadi dua, yaitu 1. Beda fase getaran suatu titik dengan selang waktu t= t1 dan t= t2 Persamaan yang dipakai untuk menghitung besarnya beda fase dengan selang waktu dari t1 sampai t2 adalah Beda Fase dengan selang waktu 2. Beda fase dua getaran pada waktu sama Kita juga dapat menghitung beda fase dua getaran pada waktu yang sama. Misalkan dua getaran masing - masing dengan periode T1 dan T2 maka beda fase keduanya setelah bergetar selama t sekon dapat dicari dengan persamaan Beda Fase dengan waktu yang bersamaan Dua kedudukan tersebut akan dikatan sefase bila nilai beda fase merupakan bilangan cacah tanpa pecahan ataupun desimal. Sebaliknya kedudukan akan dikatakan berlawanan fase apabila nilai beda fase berupa bilangan cacah+1/2dengan pecahan ataupun desimal. Superposisi Dua Simpangan Gerak Harmonis yang SegarisJika ada dua persamaan simpangan yang dialami oleh suatu partikel pada saat yang sama, maka simpangan akibat kedua getaran dapat dicaari dengan dua cara, yaitu secara grafis dan secara maematis. Berikut adalah pembahasan mengenai kedua cara tersebut. 1. Secara Grafis Berikut adalah gambar Superposisi dua gerak harmonis sederhana, Grafik Superposisi 2. Secara Matematis Dalam perhitungan secara matematis dua gerak harmonis memiliki simpangannya masing - masing. Untuk mencari simpangan superposisinya maka kedua simpangan itu dijumlahkan y = y1 + y2 sehingga didapatkan persamaan sebagai berikut Superposisi secara Matematis Penurunan Rumus Periode T dan Frekuensi fDalam pembahasan suba bab ini, kita akan membahasa mengenai Periode T dan frekuensi f. Dalam bahasan ini, akan membahas pula mengenai gaya pemulih. Karena itu, pembahasannya akan dibatasi hanya sampai pada pegas dan ayunan sederhana. 1. Pegas Dalam pegas untuk perhitungan Periodenya digunakan rumus Periode Pegas sedangkan besarnya frekuensi berbanding terbalik dengan periodenya f = 1/T, sehingga didapatkan rumus frekuensi sebagai berikut Frekuensi Pegas dengan, m = massa beban kg k = konstanta pegas N/m Sedangkan bila konstanta pegas belum diketahui, konstatanya dapat dihitung dengan persamaan Konstanta Pegas dengan, g = gaya gravitasi 9,8 N/kg atau 10 N/kg x = perpanjangan pegas m Bila pegas yang dipakai lebih dari satu, maka untuk mencari konstantanya harus menggunakan konstanta total. Untuk menghitung konstanta total tergantung dari rangkaian pegas itu sendiri. Bila beberapa pegas dirangkai secara seri, maka untuk mencari konstanta totalnya mengunakan rumus Konstanta Pegas Total Seri Sedangkan untuk pegas yang dirangkai paralel mengunakan rumus Konstanta Pegas Total Paralel 2. Ayunan Sederhana Sedangkan dalam ayunan sederhana untuk mencari besarnya Periode digunakan rumus Periode Ayunan Kemudian dalam mencari frekuensi, karena nilai frekuensi berbanding terbalik dengan periode maka didapatkan rumus Frekuensi Ayunan dengan, l = panjang tali m g = gaya gravitasi bumi m/s2 Fase nya yang ada dalam benda Pertanyaan baru di Fisika Tolong bgt kakak kakak​ siapa pun yang tau jwbnnyaa,tlong bangett​ Boni menyinari sebuah kaca tebal dengan sudut 60° terhadap garis normal. Jika cepat rambat cahaya di dalam kaca adalah 2 x 10^8 m/s, maka sudut biasny … a adalaha. 33,260b. cara ya kak​ 30. Sebuah bandul sederhana menempuh 15 getaran dalam 3 sekon. Hitunglah a. periode b. frekuensi 31. Suatu beban yang digantung pada ujung pegas tam … pak bergerak naik turun melalui jarak 18 cm, empat kali tiap sekon. Berapakah frekuensi, periode dan amplitudo getaran ? 32. Sebuah bandul sederhana bergetar dengan periode 0,25 s. Tentukan a. selang waktu untuk menempuh 8 getaran b. banyak getaran dalam waktu 1 menit 33. Perbandingan periode A B = 33. Perbandingan periode B C = 34. Berapa perbandingan frekuensi A BC? 34. Perhatikan gambar gelombang transversal dibawah ini m 1,5k 0,50 0,75 a. amplitudo gelombang = b. periode gelombang = c. frekuensi gelombang = 1,25 waktu sekon​ tolong bantu butuh banget​ 0% found this document useful 0 votes26 views35 pagesCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsPPTX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes26 views35 pagesGhs You're Reading a Free Preview Pages 7 to 16 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 20 to 22 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 26 to 32 are not shown in this preview. 35 6. Gerak Harmonik Sederhana Getaran adalah gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan. Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak –balik benda melalui suatu titik kesetimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. a. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu 1 Gerak Harmonik Sederhana GHS Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksaair dalam pipa U, gerak horizontalvertikal dari pegas, dan sebagainya. 2 Gerak Harmonik Sederhana GHS Angular, misalnya gerak bandulbandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya. b. Beberapa Contoh Gerak Harmonik Sederhana 1 Gerak Harmonik pada Bandul Pendulum Sederhana Gambar 2. Gerak Harmonik pada Bandul Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan diam di titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban 36 akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana. 2 Gerak Harmonik pada Pegas Gambar 3. Gerak Vertikal pada Pegas Semua pegas memiliki panjang alami sebagaimana tampak pada gambar. Ketika sebuah benda dihubungkan ke ujung sebuah pegas, maka pegas akan meregang bertambah panjang sejauh y. Pegas akan mencapai titik kesetimbangan jika tidak diberikan gaya luar ditarik atau digoyang. Pada Gambar 3, keadaan pegas a, c, dan e merupakan kedudukan setimbang. Kedudukan b dan f merupakan kedudukan terbawah sedangkan kedudukan d merupakan kedudukan tertinggi. Pegas yang diberi simpangan sejauh y dari posisi kesetimbangannya akan bergerak bolak – balik melalui titik kesetimbangan tersebut ketika dilepaskan. Gerakan ini disebabkan oleh gaya pemulih yang bekerja pada pegas. Gaya pemulih ini berusaha untuk mengembalikan posisi benda ke posisi kesetimbangannya. Besar gaya pemulih berbanding lurus dengan besar simpangan dan arahnya 37 berlawanan dengan arah simpangan. Secara matematis besar gaya pemulih pada pegas dapat ditulis sebagai berikut Keterangan = tetapan pegas Nm = simpangan m = gaya pemulih N Tanda minus menyatakan bahwa arah gaya pemulih berlawanan dengan arah simpangan. Terlihat bahwa percepatan berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan. Hal ini merupakan karakteristik umum getaran harmonik. Syarat suatu gerak dikatakan getaran harmonik, antara lain a Gerakannya periodik bolak-balik. b Gerakannya selalu melewati posisi kesetimbangan. c Percepatan atau gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan posisisimpangan benda. d Arah percepatan atau gaya yang bekerja pada benda selalu mengarah ke posisi kesetimbangan. Saat benda melakukan satu kali getaran maka benda tersebut bergerak dari titik terbawah sampai titik terbawah lagi. Waktu yang digunakan untuk melakukan satu kali getaran dinamakan periode . Jumlah getaran sempurna yang 1 38 dilakukan tiap satuan waktu sekon disebut frekuensi dan dinyatakan dengan satuan hertz Hz atau cycles per second cps. Jika banyaknya getaran adalah setelah getaran selama sekon, maka dapat dirumuskan dan Keterangan = Frekuensi = Periode Dalam membahas gerak harmonis sederhana, perlu mendefinisikan beberapa besaran. Besaran-besaran yang mendasari gerak harmonis sederhana adalah sebagai berikut a Simpangan merupakan jarak pusat massa beban dari titik kesetimbangan. Simpangan ditandai dengan huruf . Besar simpangan setiap saat selalu berubah karena beban terus bergerak disekitar titik kesetimbangan. b Amplitudo menyatakan simpangan maksimum atau simpangan terbesar titik pusat massa beban. Amplitudo ditunjukkan pada posisi atau . Amplitudo disimbolkan dengan huruf . c Periode diartikan sebagai waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran. Dalam hal ini, satu getaran didefinisikan sebagai gerak dari posisi dan 2 39 kembali ke posisi lagi. Periode disimbolkan dengan huruf dengan satuan detik . d Frekuensi diartikan sebagai banyaknya getaran yang dilakukan setiap satu satuan waktu. Frekuensi disimbolkan dengan huruf dengan satuan hertz atau Hz. Frekuensi dapat diartikan sebagai kebalikan periode atau dapat dituliskan seperti pada persamaan 2. c. Hubungan Gaya dan Getaran 1 Pegas Percepatan getaran yang selalu berlawanan dengan simpangan disebabkan oleh gaya pemulih pada pegas. Besar gaya pemulih pegas dinyatakan dengan persamaan Gaya pemulih dapat juga dicari menggunakan hukum II Newton Dari dua persamaan tersebut, kita dapat mencari 3 4 40 √ √ Keterangan = Periode s = massa beban kg = konstanta pegas Nm Persamaan tersebut memberikan arti bahwa periode gerak tergantung pada massa beban dan konstanta pegasnya. Semakin besar massa yang digunakan, maka periode getarnya juga semakin besar. Sebaliknya, semakin besar konstanta pegas, yang berarti pegas semakin kaku, periode getarannya semakin kecil. 2 Bandul Pendulum Sederhana Titik kesetimbangan bola pendulum didapatkan ketika pendulum diam dan bola tergantung vertikal. Ketika gaya diberikan, bola pendulum akan bergerak dengan lintasan berupa busur lingkaran. Bola ini akan menyimpang sejauh x dari titik seimbang. Sementara tali pada posisi ini membentuk sudut terhadap vertikal. Jika, panjang tali dinyatakan dalam l, maka x dan dihubungkan dengan persamaan 5 6 41 Keterangan = simpangan pendulum m = panjang tali m = sudut simpangan terhadap garis vertikal o Gambar Pendulum Gambar Sebuah pendulum sederhana dan gaya yang bekerja pada bola pendulum Perhatikan kembali Gambar Berdasarkan gambar tersebut, gaya yang menyebabkan bola bergerak ke titik seimbang adalah yang merupakan gaya pemulih . Arah gaya pemulih ini berlawanan dengan arah penyimpangan, sehingga mendapatkan persamaan ⃗ Keterangan ⃗ = gaya pemulih N = massa bola pendulum kg = percepatan gravitasi ms 2 = sudut yang dibentuk tali dan garis vertikal 7 42 Jika kecil 5 o , maka nilai sin sebanding dengan sin Jadi akan mendapatkan persamaan Persamaan ini identik dengan bentuk persamaan gaya pulih pada pegas . Jadi, gerak pendulum juga merupakan gerak harmonis sederhana. Dari kedua persamaan ini, akan mendapatkan Dengan memasukkan harga ini ke persamaan periode pegas √ di depan, kita mendapatkan persamaan periode ayunan pendulum √ √ Jika kedua ruas dikuadratkan, kita mendapatkan persamaan √ 8 9 10 43 Keterangan = percepatan gravitasi ms 2 = panjang tali m = periode ayunan s d. Persamaan Simpangan Pada Gerak Harmonik Sederhana Simpangan dari pegas dan bandul dapat digambarkan dalam suatu fungsi sinusoidal. Persamaan tersebut juga dapat dilukiskan dari sebuah proyeksi gerak melingkar beraturan. Gambar 5. Benda bermassa m berputar berlawanan arah gerak jarum jam membentuk lingkaran dengan jari-jari A dengan kelajuan v Dari Gambar 5 kita peroleh persamaan simpangan dari gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut 11 12 44 Keterangan y = simpangan  = sudut fase rad atau derajat t =waktu benda tersebut telah bergetar s T =periode s f = frekuensi Hz Jika benda melakukan gerak harmonik sederhana dengan sudut awal maka persamaan simpangannya menjadi 1 Kecepatan Gerak Harmonik Kecepatan gerak harmonik sederhana ditentukan dengan menurunkan persamaan simpangan gerak harmonik sederhana dan dirumuskan sebagai berikut. 2 Percepatan Gerak Harmonik Percepatan gerak harmonik sederhana ditentukan dengan menurunkan persamaan kecepatan gerak harmonik sederhana dan dirumuskan sebagai berikut. 13 14 15 45 B. Penelitian yang Relevan

ketika sebuah benda melakukan ghs maka