Percepatanmaksimum jika omega t = 1 atau omega t = pi/2. amaks = -A omega^2 sin(pi/2) amaks = -A omega^2. Keterangan: a maks = percepatan maksimum; A = amplitudo; omega = kecepatan sudut. Contoh atau aplikasi gerak harmonik sederhana dapat dilihat pada beberapa benda atau alat berikut: Jam mekanik yang memiliki komponen pegas pada roda Dalamgetaran harmonik, percepatan getaran .(A) selalu sebanding dengan simpangannya (B) tidak bergantung simpangan (C) berbanding terbalik dengan kuadrat frekuensinya (D) berbanding lurus dengan pangkat tiga amplitudonya (E) berbanding lurus dengan sudut fasenya Dalamgetaran harmonik ada besaran yang disebut simapangan, kecepatan harmonik, dan juga percepatan getarn harmonik. Simpangan paling besar dari sebuah getaran dapat dicapai benda Amplitudo atau simpangan maksimal Ym. Besarnya simpangan dirumuskan: y = A sin (ωt + θ0)A = amplitudo (simpangan maksimal)ω = frekuensi sudutθ0 = fase sudut awal Frekuensi jumlah getaran harmonis yang terjadi dalam satu satuan waktu gaya pemulih: gaya yang besarnya sebanding dengan simpangan dan selalu berlawanan arah dengan arah simpangan (posisi). Simpangan, kecepatan, dan percepatan pada getaran harmonis Sudut fase, fase, dan beda fase pada getaran harmonis B 5/π Hz C. 5 Hz D. 10π Hz E. 10/π Hz jawab: pembahasan: rumus frekuensi pegas k = 𝜔 2.m 400 = (2πf) 2. 4 100 = (2πf) 2 10 = 2πf 5 = πf f = 5 / π 7. Sebuah partikel bergerak harmonic dengan periode 0,1 s dan amplitude 1 cm. Pada saat berada jarak patikel 0,6 cm dari titik kesetimbangan, Kelajuan partikel tesebut adalah contoh kegiatan perumahan dan tata laksana rumah tangga. FisikaGelombang Mekanik Kelas 10 SMAGetaran HarmonisKarakteristik Getaran Harmonis Simpangan, Kecepatan, Percepatan, dan Gaya Pemulih, Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Ayunan Bandul dan Getaran PegasDalam getaran harmonis, kecepatan getaran adalah ....A. selalu sebanding dengan simpangannyaB. tidak tergantung pada simpangannyaC. berbanding lurus dengan sudut fasenyaD. berbanding terbalik dengan kuadrat frekuensinyaE. tidak bergantung pada amplitudoKarakteristik Getaran Harmonis Simpangan, Kecepatan, Percepatan, dan Gaya Pemulih, Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Ayunan Bandul dan Getaran PegasGetaran HarmonisGelombang MekanikFisikaRekomendasi video solusi lainnya0334Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 13 cm ...Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 13 cm ...0050Persamaan antara getaran dan gelombang adalah .... 1 ke...Persamaan antara getaran dan gelombang adalah .... 1 ke...0050Panjang sebuah bandul 40 cm . Bandul disimpangkan dengan...Panjang sebuah bandul 40 cm . Bandul disimpangkan dengan...0253Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat...Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat... Apa saja sih yang memparametrisasi hal yang berulang-ulang terus?.Suatu hal yang berulang-ulang memang terkadang membosankan. Untuk menghilangkan rasa bosan itu bagaimana kalau kita analisis seberapa sering kah suatu kejadian IsiGetaranSesuatu Yang BerulangTitik EkuilibriumDiasumsikan IdealGetaran Harmonis Sederhana GHSFrekuensiRumus GHSKecepatan SudutKecepatan dan Percepatan GHSKecepatan Linear GHSPercepatan Linear GHSDalam pembahasan kali ini, kita bakal ngebahas berupa gerakan yang berulang. Artinya seberapa sering suatu gerakkan terjadi, di titik mana gerakkannya balik, dan lainnya akan menjadi daya tarik kita pada materi Yang BerulangKonsep aslinya itu sederhana, perulangan gerakkan secara terus menerus disebut sebagai getaran. Mungkin di antara beberapa tukang iseng ada yang beranggapan bahwa getaran selalu indentik dengan, misal, gempa bumi, getaran pada DVD-RW, dan lain-lain. Pemikiran tersebut tidaklah salah, tapi ada pemahaman yang lebih sederhana anak kecil yang sedang bermain ayunan, gerakkan mengayun yang secara berulang bolak-balik tersebut sudah dapat dikategorikan sebagai getaran atau isitilahnya lebih dikenal sebagai EkuilibriumMungkin di antara tukang iseng yang baca ada yang bertanya, maksud harmonik nya apa sih? Jadi, coba kita gunakan lagi contoh sebelumnya. Ayunan itu punya titik, letak, atau sebagainya, kalau kita posisikan ayunan pada titik tersebut maka ayunan tidak mengalami gerakan tersebut dinamakan titik ekuilibrium, nah lalu, maksud haromniknya apa? Harmonik di sini artinya jika ayunan kita tarik/dorong sedikit sedikit saja dari titik ekuilibriumnya, maka ayunan bakal berupaya selalu mengarah ke titik ekuilibriumnya. Diasumsikan IdealPemahaman yang perlu diperjelas lagi adalah, tadi dijelaskan bahwa getaran merupakan gerakan terus-menerus. Bagaimana jadinya kalau gerakan bolak-balik tersebut berhenti? Berarti kan tidak terus kita ambil sudut pandang yang berbeda, apakah mungkin suatu benda akan berhenti? Jika tidak dalam kondisi ideal, tentu sangat mungkin untuk berhenti, mengingat adanya gesekkan pada poros ada faktor yang terlibat, tapi dalam pembahasan kali ini, kita bakal ngebahas getaran harmonis tanpa pengaruh gaya lainnya ketika getaran terjadi kecuali gaya di awal. Getaran harmonis yang ideal ini dinamakan getaran harmonis sederhana. Getaran Harmonis Sederhana GHSSeperti yang dijelaskan, kita bakal ngebahas seberapa sering suatu gerakan terjadi, istilah tersebut dinamakan sebagai frekuensi itu mengukur seberapa banyak getaran yang terjadi dalam satu detik. Nah, artinya kita harus tahu definisi satu getaran itu seperti perhatikan gambar di bawah ini. Asumsikan kita misal memulai gerakkan dari titik dan mengayun ke kiri. Maka jika objek sudah mengayun, dilanjutkan terus hingga melakukan gerakkan yang sama ke arah kiri dan kembali ke titik lagi. Itulah yang disebut sebagai satu getaran atau getaran atau osilasi merupakan gerakkan bolak-balik yang dimulai pada suatu titik dan diakhiri pada titik itu satu siklus getaran dibutuhkan waktu selama atau periode, maka frekuensi frekuensi akan memiliki satuan , di dalam Fisika satuan tersebut dinamakan hertz atau GHSSekarang coba bayangkan, bisakah kita merepresentasikannya dengan bentuk matematis? Kira-kira fungsi apa nih, yang seiring bertambahnya variabel bebas tapi nilai hasil pemetaannya gak kemana-mana, alias jika diekspresikan kedalam rumus matematika, maka posisi benda pada suatu waktu manaKecepatan SudutPerhatikan, kecepatan sudut dapat dengan mudah diketahui nilainya. Begini, pada fungsi trigonometri, satu gelombang penuh mempunyai rentang sebesar .Telah dijelaskan juga bahwa, untuk melakukan satu siklus getaran penuh, benda memerlukan waktu sebesar .Berangkat dari gagasan tersebut, sekarang kita bisa mengetahui besar kecepatan sudut dan Percepatan GHSPerlu dibedakkan bahwa, kecepatan sudut merupakan besar perpindahan sudut yang dialami pada satu satuan waktu. Kalau kecepatan linear, merupakan besar perpindahan Linear GHSDi sini, kita sudah punya fungsi posisi benda terhadap waktu yaitu , sekarang ingat lagi bahwa, kecepatan adalah turunan dari fungsi karena itu, kita dapat mengetahui kecepatan linear yang dialami suatu benda ketika melakukan osilasi, melalui turunan berikut satuan dan penjelasan parameter yang mirip seperti pada rumus untuk melihat ada yang aneh gak, kok tandanya negatif? Nah kecepatan bernilai negatif ini disebabkan karena, seketika benda dilepas dari simpangan tertentu, maka benda langsung mengarah ke titik Linear GHSKemudian untuk percepatan, dengan prinsip yang serupa bahwa, percepatan adalah turunan dari kecepatan, sehingga representasi matematis untuk percepatan satuannya adalah dan penjelasan parameter yang persis seperti sebelumnya untuk tadi kita telah menganalisis kinematika dari osilasi suatu benda, nah mirip dengan benda yang bergerak linear, kita juga nanti bakal ngebahas tentang dinamikanya, alias penyebab bergeraknya dengan menggunakan Hukum Hooke yang akan dijelaskan pada materi yang akan tukang iseng baca nanti. Pengertian Getaran Harmonis Sumber Gerak harmonik merupakan gerak sebuah benda dimana grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus dapat dinyatakan dalam bentuk sinus atau kosinus. Gerak semacam ini disebut gerak osilasi atau getaran harmonik. Contoh lain sistem yang melakukan getaran harmonik, antara lain, dawai pada alat musik, gelombang radio, arus listrik AC, dan denyut jantung. Galileo diduga telah mempergunakan denyut jantungnya untuk pengukuran waktu dalam pengamatan gerak. Sumber Gerak benda pada lantai licin dan terikat pada pegas untuk posisi normal a, teregang b, dan tertekan c. Memahami Getaran Harmonis Sobat Pintar, untuk memahami getaran harmonik, kita dapat mengamati gerakan sebuah benda yang diletakkan pada lantai licin dan diikatkan pada sebuah pegas . Anggap mula-mula benda berada pada posisi X = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke kiri X = – pegas akan mendorong benda ke kanan, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jika benda ditarik ke kanan, pegas akan menarik benda kembali ke arah posisi keseimbangan X = +. Gaya yang dilakukan pegas untuk mengembalikan benda pada posisi keseimbangan disebut gaya pemulih. Besarnya gaya pemulih menurut Robert Hooke dirumuskan sebagai berikut Fp = - kX Tanda minus menunjukkan bahwa gaya pemulih selalu pada arah yang berlawanan dengan simpangannya. Jika kita gabungkan persamaan di atas dengan hukum II Newton, maka diperoleh persamaan berikut 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 1. Gerakannya periodik bolak-balik. 2. Gerakannya selalu melewati posisi keseimbangan. 3. Percepatan atau gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan posisi/simpangan benda. 4. Arah percepatan atau gaya yang bekerja pada benda selalu mengarah ke posisi keseimbangan. Periode dan Frekuensi Getaran Harmonis Periode dan Frekuensi Sistem Pegas Kita telah mempelajari gerak melingkar beraturan di kelas X. Pada dasarnya, gerak harmonik merupakan gerak melingkar beraturan pada salah satu sumbu utama. Oleh karena itu, periode dan frekuensi pada pegas dapat dihitung dengan menyamakan antara gaya pemulih F = - kX dan gaya sentripetal F=-4 phi2mf2X. Periode dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung pada massa dan konstanta gaya pegas. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana Sebuah bandul sederhana terdiri atas sebuah beban bermassa m yang digantung di ujung tali ringan massanya dapat diabaikan yang panjangnya l. Jika beban ditarik ke satu sisi dan dilepaskan, maka beban berayun melalui titik keseimbangan menuju ke sisi yang lain. Jika amplitudo ayunan kecil, maka bandul melakukan getaran harmonik. Periode dan frekuensi getaran pada bandul sederhana sama seperti pada pegas. Artinya, periode dan frekuensinya dapat dihitung dengan menyamakan gaya pemulih dan gaya sentripetal. Sumber Periode dan frekuensi bandul sederhana tidak bergantung pada massa dan simpangan bandul, tetapi hanya bergantung pada panjang tali dan percepatan gravitasi setempat. Persamaan Getaran Harmonis Persamaan getaran harmonik diperoleh dengan memproyeksikan gerak melingkar terhadap sumbu untuk titik yang bergerak beraturan. Simpangan Getaran Harmonik Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran. Gambar dibawah melukiskan sebuah partikel yang bergerak melingkar beraturan dengan kecepatan sudut dan jari-jari A. Anggap mula-mula partikel berada di titik P. Proyeksi gerak melingkar beraturan terhadap sumbu Y merupakan getaran harmonik sederhana. Perhatikan gambar diatas. Setelah selang waktu t partikel berada di titik Q dan sudut yang ditempuh adalah Proyeksi titik Q terhadap diameter lingkaran sumbu Y adalah titik Qy. Jika garis OQy kita sebut y yang merupakan simpangan gerak harmonik sederhana, maka kita peroleh persamaan sebagai berikut Besar sudut dalam fungsi sinus disebut sudut fase. Jika partikel mula-mula berada pada posisi sudut, maka persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut Sudut fase getaran harmoniknya adalah sebagai berikut Maka fase getaran harmonik adalah sebagai berikut Apabila sebuah benda bergetar harmonik mulai dari t = t1 hingga t = t2, maka beda fase benda tersebut adalah sebagai berikut Beda fase dalam getaran harmonik dinyatakan dengan nilai mulai dari nol sampai dengan satu. Bilangan bulat dalam beda fase dapat dihilangkan, misalnya beda fase 2 seperempat ditulis sebagai beda fase seperempat. Kecepatan Getaran Harmonik Kecepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan. Mengingat nilai maksimum dari fungsi cosinus adalah satu, maka kecepatan maksimum vmaks gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut Percepatan Getaran Harmonik Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan. Karena nilai maksimum dari simpangan adalah sama dengan amplitudonya y = A, maka percepatan maksimumnya amaks gerak harmonik sederhana adalah sebagai berikut Energi Getaran Harmonis Energi Kinetik Gerak Harmonik Cobalah kita tinjau lebih lanjut energi kinetik dan kecepatan gerak harmoniknya. Jadi, energi kinetik maksimum pada gerak harmonik dicapai ketika berada di titik setimbang. Sedangkan energi kinetik minimum dicapai ketika berada di titik balik. Energi Potensial Gerak Harmonik Besar gaya yang bekerja pada getaran harmonik selalu berubah yaitu berbanding lurus dengan simpangannya F = ky. Secara matematis energi potensial yang dimiliki gerak harmonik dirumuskan sebagai berikut 1. Jawablah pertanyaan berikut ini! Sebuah pegas memiliki tetapan 5 N/m. Berapakah massa beban yang harus digantungkan agar pegas bertambah panjang 98 mm? A. 50 gram B. 100 gram C. 150 gram D. 200 gram E. 250 gram JAWABAN BENAR PEMBAHASAN 2. Jawablah pertanyaan berikut ini! Sebuah pegas memiliki tetapan 5 N/m. Berapakah periodenya jika beban tersebut digetarkan? A. B. C. D. E. JAWABAN BENAR D. PEMBAHASAN 3. Jawablah pertanyaan berikut ini! Simpangan x dari sebuah getaran partikel diberikan oleh persamaan di mana x dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan frekuensi pada persamaan tersebut! A. 1,0 Hz B. 1,5 Hz C. 2,0 Hz D. 2,5 Hz E. 2,8 Hz JAWABAN BENAR PEMBAHASAN Secara umum Maka 4. Jawablah pertanyaan berikut ini! Tentukan posisi partikel saat t 2 s pada persamaan di mana x dalam cm dan t dalam sekon A. 0,62 cm B. 0,84 cm C. 1,20 cm D. 1,28 cm E. 2,40 cm JAWABAN BENAR PEMBAHASAN Pada saat t = 2 s maka posisi partikel 5. Jawablah pertanyaan berikut ini! Sebuah benda bermassa 2 kg dihubungkan ke sebuah pegas berkonstanta gaya 40 N/m. Benda tersebut bergerak dengan kelajuan 20 cm/s. Berapakah energi total benda, ketika berada pada posisi kesetimbangan? A. 2 x 10-2 J B. 4 x 10-2 J C. 6 x 10-2 J D. 8 x 10-2 J E. 12 x 10-2 J JAWABAN BENAR PEMBAHASAN Di titik setimbang x = 0 maka energi total benda sama dengan energi kinetiknya FisikaGelombang Mekanik Kelas 10 SMAGetaran HarmonisKarakteristik Getaran Harmonis Simpangan, Kecepatan, Percepatan, dan Gaya Pemulih, Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Ayunan Bandul dan Getaran PegasDalam gerak harmonik, pernyataan di bawah ini yang paling benar.... A percepatan terkecil di titik balik B kecepatan terkecil di titik seimbang C percepatan terkecil di titik seimbang D kecepatan terbesar di titik balik E kecepatan sama di setiap tempat Karakteristik Getaran Harmonis Simpangan, Kecepatan, Percepatan, dan Gaya Pemulih, Hukum Kekekalan Energi Mekanik pada Ayunan Bandul dan Getaran PegasGetaran HarmonisGelombang MekanikFisikaRekomendasi video solusi lainnya0334Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 13 cm ...Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 13 cm ...0050Persamaan antara getaran dan gelombang adalah .... 1 ke...Persamaan antara getaran dan gelombang adalah .... 1 ke...0050Panjang sebuah bandul 40 cm . Bandul disimpangkan dengan...Panjang sebuah bandul 40 cm . Bandul disimpangkan dengan...0253Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat...Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat...

dalam getaran harmonik percepatan getaran