1 of 27

GERAK HARMONIK SEDERHANA

Oleh Ahmad Rampiki

2 of 27

Apa Itu Getaran?

Adalah gerak bolak-balik di sekitar titik setimbang/diam.

3 of 27

Konsep Satu Getaran

Pada bandul/Ayunan Matematis

Jika awal gerakan dari posisi A, maka

1 getaran = gerakan dari A-B-C-D-E

Jika awal gerakan dari posisi A, maka

1 getaran = gerakan dari A-B-C-B-A

Pada Pegas

4 of 27

Apa Itu Gerak Harmonik Sederhana (GHS)?

Adalah gerak bolak - balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan.

5 of 27

Adalah gaya yang menyebabkan benda bergerak harmonik. Arahnya selalu berlawanan dengan posisi benda terhadap titik setimbang.

Gaya Pemulih

6 of 27

Gaya Pemulih

Pada bandul/Ayunan Matematis

Pada Pegas

 

 

 

 

 

 

θ

 

7 of 27

Contoh Soal:

 

Suatu pegas dengan tetapan gaya 200 N.m-1, bergetar harmonik secara horizontal dengan amplitudo 10 cm. Tentukan:

a. Gaya pemulihnya saat simpangan beban 4 cm di kiri titik setimbang

b. Gaya pemulih maksimum

8 of 27

Hukum Hooke

 

 

Contoh Soal

​

Sebuah pegas dengan tetapan gaya 400 N.m-1, ditarik oleh suatu gaya sehingga pegas bertambah panjang sejauh 5 cm. Tentukan berapakah besar gaya tariknya ….?

9 of 27

Contoh Soal:

 

 

 

 

Susunan Seri

 

 

Untuk n Pegas Identik

 

 

Konstanta Pengganti Susunan Pegas

10 of 27

Konstanta Pengganti Susunan Pegas

Susunan Paralel

 

 

 

 

 

Untuk n Pegas Identik

 

 

Contoh Soal:

Lima buah pegas dengan konstanta gaya masing-masing 200 N.m-1, 300 N.m-1, 400 N.m-1, 450 N.m-1, dan 550 N.m-1 disusun secara paralel. Tentukan besar tetapan gaya penggati susunan pegas tersebut.

11 of 27

 

Periode (T)

Adalah waktu yang diperlukan untuk 1 getaran.

Frekuensi (f)

Adalah banyaknya getaran tiap satuan waktu (Hz)

 

 

 

 

Contoh:

Sebuah lebah mampu mengepakkan sayapnya 1200 kali dalam 30 detik. Tentukan:

  1. Periode getar kepakkan pegas
  2. Frekuensi getar kepakkan pegas
  3. Jumlah kepakan sayap setelah 10 menit

12 of 27

 

 

 

 

 

13 of 27

 

 

 

 

 

14 of 27

Persamaan Simpangan Getar Gerak Harmonik Sederhana

Simpangan Getar (y atau x) adalah posisi titik getaran terhadap titik setimbangnya.

15 of 27

Persamaan Simpangan Getar Gerak Harmonik Sederhana

 

 

Persamaan Umum Simpangan Getar (y atau x)

 

 

 

 

Tinjau fungsi Nilai y (proyeksi titik merah di sumbu y) pada lingkaran berikut

 

 

16 of 27

Contoh Soal 1:

 

17 of 27

Contoh Soal 1:

 

18 of 27

Contoh Soal 2:

 

19 of 27

 

 

 

 

 

Kecepatan Getar maksimum:

 

 

 

20 of 27

 

 

 

 

 

Kecepatan Getar maksimum:

 

 

 

 

21 of 27

Contoh Soal:

 

22 of 27

Contoh Soal:

 

23 of 27

Energi Getaran Pegas

Energi Potensial Getaran (EP)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24 of 27

Contoh Soal:

Suatu pegas dengan tetapan gaya 800 N/m digantungi beban 500 gr. Beban ditarik sejauh 10 cm, lalu kemudian dilepaskan sehingga bergetar harmonik. Tentukan:

  1. Energi potensial pegas saat simpangan beban setengah dari simpangan maksimumnya
  2. Energi kinetik beban saat simpangannya setengah dari simpangan maksimumnya

25 of 27

Contoh Soal:

Suatu pegas dengan tetapan gaya 800 N/m digantungi beban 500 gr. Beban ditarik sejauh 10 cm, lalu kemudian dilepaskan sehingga bergetar harmonik. Tentukan:

  1. Energi total beban
  2. Kecepatan beban saat simpangannya setengah dari simpangan maksimumnya

26 of 27

Contoh Soal:

Suatu pegas bergetar harmonik dengan amplitude 10 cm. Diketahui energi total sistem adalah 20 Joule. Tentukan :

  1. Energi potensial saat simpangannya 5 cm
  2. Energi kinetik sistem saat simpangannya 5 cm
  3. Perbandigan Ek dan EP saat simpangannya 4 cm.

27 of 27

Penutup

Manfaatkan waktu sebaik mungkin, pupuk diri dengan ilmu yang baik dan bermanfaat. Kelak, buahnya akan terasa manis dan berkesan.

​

☺ ☺ ☺