Andari Suryaningsih, S.Pd., M.M. GETARAN HARMONIS Oleh : Andari Suryaningsih, S.Pd., M.M.

PENGANTAR Pernahkah kalian melihat bandul jam dinding berayun secara teratur ? Bandul akan berayun atau bergerak bolak balik di sekitar titik keseimbangannya. Gerakan ini disebut getaran atau disebut gerak harmonik sederhana.

Getaran beban pada ayunan Mula-mula beban diam di titik kesetimbangan B, kemudian ditarik ke kiri (A) dengan sudut simpangan yang kecil ( < 10º). Sesaat setelah beban dilepas, beban akan bergerak dari A  B  C  B  A, berulang-ulang secara periodik.  A B C Frekuensi (f) : banyak getaran yang dilakukan beban dalam waktu satu sekon. Periode (T) : : waktu yang diperlukan beban untuk melakukan satu getaran lengkap.

Periode Ayunan Sederhana T = periode (sekon) l = panjang tali (meter) g = percepatan gravitasi (m/s2) Periode Pegas T = periode pegas (sekon) m = massa bebam (kg) k = konstanta pegas (N/m)

Partikel bergerak dari P0 ke P menempuh sudut fase  memerlukan waktu t. Fase getaran () Sudut Fase getaran  atau Simpangan (y) y R  R sin  P0 R cos  P x θ = 2 π 𝞿 y = A sin θ

Kecepatan (v) Percepatan (a)

Energi potensial (Ep) Energi kinetik (Ek) Energi Mekanik (Em) Em = Ek + Ep

LATIHAN SOAL 1. Ayunan sederhana mempunyai periode 0,3 sekon. Tentukan periodenya jika tali a. dipotong 19 % b. dibawa ke permukaan bulan yang percepatan gravitasinya 1/6 percepatan gravitasi permukaan bumi 2. Balok bermassa 4 kg digantungkan pada ujung pegas, ternyata pegas memanjang 16 cm. Kemudian balok itu dilepas, diganti dengan benda lain yang bermassa 2,5 kg. Jika pegas direntang kemudian dilepas, berapakah periode getarannya ?

LATIHAN SOAL 3. Ujung sebuah pegas diberi beban m bergetar dengan periode 2 s. jika beban ditambah 2 kg periodenya menjadi 3 s. Tentukan massa beban m 4. Sebuah partikel bergerak harmonik dengan persamaan y = 5 sin 4t cm. Tentukan amplitudo, kecepatan sudut, frekuensi, sudut fase, simpangan getaran, kecepatan dan percepatan saat t = 1/8 s! 5. Sebuah benda bergetar selaras dengan periode 1,2 sekon dan amplitudonya 5 cm. Tentukan fase, sudut fase, simpangan getaran, kecepatan dan percepatan saat simpangannya sama dengan setengah amplitudonya !

LATIHAN SOAL 6. Sebuah benda bergetar selaras dengan periode 2 sekon dan amplitudo 8 cm. Tentukan fase, sudut fase, waktu, simpangan getaran dan percepatan saat kecepatannyanya sama dengan setengah kecepatan maksimal ! 7. Sebuah benda bermassa 200 gram bergetar selaras dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 25 Hz. Tentukan konstanta gaya, sudut fase, fase, simpangan, kecepatan, percepatan, dan energi potensial benda saat besar energi potensial = 1/3 energi kinetik!