GETARAN HARMONISK SEDERHANA PADA PEGAS SERI

Presentasi berjudul: "GETARAN HARMONISK SEDERHANA PADA PEGAS SERI"— Transcript presentasi:

1 GETARAN HARMONISK SEDERHANA PADA PEGAS SERI
RAHMAT TRIO HIDAYAT PENDIDIKAN FISIKA RMB

2 KOMPETENSI INTI KI-KD KI-KD
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

3 KI-KD KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah KI 4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

4 KOMPETENSI DASAR KI-KD KI-KD INDIKATOR MATERI
MENGANALISIS HUBUNGAN ANTARA GAYA DAN GERAK GETARAN KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

5 Menghitung Nilai Konstanta Pegas Seri
INDIKATOR KI-KD INDIKATOR MATERI Menghitung Nilai Konstanta Pegas Seri APLIKASI VIDEO SOAL

6 materi Taukah kamu apa itu gerak “periodik”?????????? “harmonik”???????? “Getaran”?????????? KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

7 materi Gerak periodik adalah gerak berulang pada waktu yang tetap.
KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO Getaran adalah gerak bolak-balik pada jalan yang sama. SOAL Gerak harmonik adalah gerak dengan persamaan berupa fungsi sinus.

8 materi KI-KD Hukum Hooke INDIKATOR MATERI Jika gaya yang bekerja pada sebuah pegas dihilangkan, pegas tersebut akan kembali pada keadaan semula. Robert Hooke, ilmuwan berkebangsaan Inggris menyimpulkan bahwa sifat elastis pegas tersebut ada batasnya dan besar gaya pegas sebanding dengan pertambahan panjang pegas. Dari penelitian yang dilakukan, didapatkan bahwa besar gaya pegas pemulih sebanding dengan pertambahan panjang pegas. APLIKASI VIDEO SOAL

9 materi KI-KD Hukum Hooke Salah satu sifat elastisitas adalah bahwa hal itu membutuhkan waktu sekitar dua kali lebih banyak kekuatan untuk meregangkan pegas dua kali lebih jauh. Ketergantungan linier perpindahan pada kekuatan peregangan disebut Hukum Hooke. INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

10 materi Susunan Pegas Seri
KI-KD INDIKATOR Konstanta pegas dapat berubah nilainya, apabila pegas-pegas tersebut disusun menjadi rangkaian. Besar konstanta total rangkaian pegas bergantung pada jenis rangkaian pegas, yaitu rangkaian pegas seri. Gaya yang bekerja pada setiap pegas adalah sebesar F, sehingga pegas akan mengalami pertambahan panjang sebesar dan MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

11 materi Contoh Gerak Harmonis KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO
SOAL Gaya yang bekerja : Gaya balik : F = - kx Gaya Newton : F = ma

12 Dalam kondisi setimbang : F = - kx = atau
materi KI-KD Dalam kondisi setimbang : F = - kx = atau Persamaan ini dipenuhi oleh fungsi “sinusoidal”. INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

13 materi Bentuk umum persamaan :
KI-KD Bentuk umum persamaan : Jika didiferensialkan dua kali di dapat : dan INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

14 materi Sehingga didapat diferensial kedua dari KI-KD adalah :
INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL Arti fisis dari tetapan dapat dilihat dalam persamaan : Jadi, fungsi kembali pada nilai semula setelah selang waktu ( = T )

15 Gaya Pemulih pada Gerak Harmonik Sederhana
materi Gaya Pemulih pada Gerak Harmonik Sederhana KI-KD INDIKATOR Gaya Pemulih pada Pegas Ket: k = konstanta pegas (N/m) y = simpangan (m) MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

16 materi Periode dan Frekuensi
KI-KD INDIKATOR Periode adalah waktu yg diperlukan untuk melakukan satu kali gerak bolak-balik. Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan dalam waktu 1 detik. Untuk pegas yg memiliki konstanta gaya k yg bergetar karena adanya beban bermassa m, periode getarnya adalah MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

17 Simpangan, Kecepatan, Percepatan
materi Simpangan, Kecepatan, Percepatan KI-KD INDIKATOR Simpangan Gerak Harmonik Sederhana y = simpangan (m) A = amplitudo (m) ω = kecepatan sudut (rad/s) f = frekuensi (Hz) t = waktu tempuh (s) Jika pada saat awal benda pada posisi θ0, maka Besar sudut (ωt+θ0) disebut sudut fase (θ), sehingga φ disebut fase getaran dan Δφ disebut beda fase. MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

18 Simpangan, Kecepatan, Percepatan
materi Simpangan, Kecepatan, Percepatan KI-KD INDIKATOR Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana Untuk benda yg pada saat awal θ0 = 0, maka kecepatannya adalah Nilai kecepatan v akan maksimum pada saat cos ωt = 1, sehingga kecepatan maksimumnya adalah Kecepatan benda di sembarang posisi y adalah MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

19 Simpangan, Kecepatan, Percepatan
materi Simpangan, Kecepatan, Percepatan KI-KD INDIKATOR Percepatan Gerak Harmonik Sederhana Untuk benda yg pada saat awal θ0 = 0, maka percepatannya adalah Nilai percepatan a akan maksimum pada saat sin ωt = 1, sehingga percepatan maksimumnya adalah Arah percepatan a selalu sama dengan arah gaya pemulihnya. MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

20 Energi pada Gerak Harmonik Sederhana
materi Energi pada Gerak Harmonik Sederhana KI-KD INDIKATOR Energi kinetik benda yg melakukan gerak harmonik sederhana, misalnya pegas, adalah Karena k = mω2, diperoleh Energi potensial elastis yg tersimpan di dalam pegas untuk setiap perpanjangan y adalah Jika gesekan diabaikan, energi total atau energi mekanik pada getaran pegas adalah MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

21 Shockabsorber pada Motor
APLIKASI KI-KD Shockabsorber pada Motor INDIKATOR MATERI Peredam kejut (shockabsorber) pada mobil memiliki komponen pada bagian atasnya terhubung dengan piston dan dipasangkan dengan rangka kendaraan. Bagian bawahnya, terpasang dengan silinder bagian bawah yang dipasangkan dengan as roda .Fluida kental menyebabkan gaya redaman yang bergantung pada kecepatan relatif dari kedua ujung unit tersebut. Hal ini membantu untuk mengendalikan guncangan pada roda. APLIKASI VIDEO SOAL

22 Video Shockabsorber pada Motor
APLIKASI Video Shockabsorber pada Motor KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

23 APLIKASI KI-KD Jam Mekanik INDIKATOR MATERI Roda keseimbangan dari suatu jam mekanik memiliki komponen pegas. Pegas akan memberikan suatu torsi pemulih yang sebanding dengan perpindahan sudut dan posisi kesetimbangan. Gerak ini dinamakan Gerak Harmonik Sederhana sudut (angular) APLIKASI VIDEO SOAL

24 APLIKASI KI-KD Garpu Tala INDIKATOR MATERI Garpu tala dengan ukuran yang berbeda menghasilkan bunyi dengan pola titinada yang berbeda. Makin kecil massa m pada gigi garpu tala, makin tinggi frekuensi osilasi dan makin tinggi pola titinada dari bunyi yang dihasilkan garpu tala APLIKASI VIDEO SOAL

25 VIDEO KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

26 SOAL Sebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana sepanjang sumbu y. Simpangannya berubah terhadap waktu sesuai persamaan y = 4 sin (πt+π/4), dgn y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, frekuensi dan periode geraknya. Hitung kecepatan dan percepatan benda terhadap waktu Tentukan posisi, kecepatan dan percepatan benda pasa t = 1 sekon Tentukan kecepatan dan percepatan maksimum benda Tentukan perpindahan benda antara t = 0 dan t = 1 sekon. KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

27 SOAL Sebuah benda bermassa m = 0,25 kg melakukan osilasi dengan periode 0,2 sekon dan amplitudo A = 5x10-2 m. Pada saat simpangannya y = 2x10-2 m, hitunglah (a) percepatan benda, (b) gaya pemulih, (c) energi potensial, dan (d) energi kinetik benda! 3. Sebuah balok bermassa mb = 1 kg dikaitkan pada pegas dgn konstanta k = 150 N/m. Sebuah peluru yg bermassa mp = 10 g bergerak dgn kecepatan kecepatan vp = 100 m/s mengenai dan bersarang di dalam balok. Jika lantai dianggap licin, (a) hitung amplitudo gerak harmonik sederhana yg terjadi, dan (b) nyatakan persamaan simpangannya! KI-KD INDIKATOR MATERI APLIKASI VIDEO SOAL

28 PENUTUP