Begitujuga dengan percepatan getaran merupakan fungsi turunan pertama dari fungsi kecepatan terhadap fungsi waktunya atau fungsi turunan kedua dari fungsi simpangannya, sehingga disimpulkan bahwa percepatan getaran berbanding lurus dengan berlawanan arah kuadrat kecepatan sudut dan simpangan yang di tempuh.
mnjyT. Halo, Sobat Zenius! Di kesempatan kali ini gue mau ajak elo belajar bareng tentang rumus gerak harmonik sederhana kelas 10 beserta contoh soal dan pembahasannya. Kalau elo masih ingat tentang materi fisika gerak lurus, gerak melingkar dan gerak parabola, nah materi gerak harmonik sederhana termasuk dalam materi gerak selanjutnya. Kalau konsep gerak lainnya dinamai berdasarkan lintasannya. Namun, gerak harmonik sederhana sedikit berbeda nih. Di manakah bedanya? Lanjut ke pengertiannya di bawah ini ya. Pengenalan Gerak Harmonik SederhanaPersamaan Gerak Harmonik SederhanaSistem Pegas – MassaGetaran pada Sistem Bandul MatematisContoh Soal Gerak Harmonik Sederhana Pengenalan Gerak Harmonik Sederhana Gerak harmonik sederhana Arsip Zenius Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak bolak-balik suatu benda melalui titik setimbangnya. Pada gerak harmonik sederhana, benda mengalami percepatan dengan arah menuju titik setimbang. Percepatan yang terjadi pada gerak harmonik sederhana ditimbulkan karena adanya gaya pulih. Kecepatan benda pada titik setimbang bernilai maksimum. Contoh gerak harmonik sederhana adalah gerakan bolak-balik bandul, dan gerakan bolak-balik sistem massa-pegas Download Aplikasi Zenius Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga! Gaya Pulih Gaya pulih pada gerak harmonik sederhana adalah gaya yang bekerja pada benda yang menyebabkan benda selalu kembali ke titik setimbang. Besarnya gaya pemulih bergantung kepada posisi benda yang berosilasi. Intinya ya guys, arah gaya pemulih suatu benda yang bergerak harmonik sederhana selalu mengarah ke titik setimbang. Biar makin paham elo langsung lihat aja deh cara kerjanya gerak harmonis sederhana pada pegas. Gaya Pulih pada Sistem Massa-Pegas Perhatikan gambar di bawah ini Foto oleh Zenius Ketika pegas dengan konstanta kekakuan k disimpangkan sejauh x dari keadaan setimbang, maka pegas akan memberikan gaya yang melawan simpangannya dengan persamaan F = kx Gaya ini menjadi gaya pulih bagi massa yang menempel pada pegas sehingga membuat benda kembali ke titik setimbangnya. Itu tadi rumus gerak harmonik sederhana pada pegas. Lanjut lagi ke contoh gerak harmonik sederhana pada bandul yuk. Gaya Pulih pada Bandul Perhatikan gambar proyeksi gaya berat pada bandul di bawah Foto oleh Zenius Ketika bandul disimpangkan dengan sudut simpangan teta kemudian dilepaskan, maka bandul akan mengalami gerak harmonik sederhana. Sama kayak pegas tadi, gaya pemulihan pada bandul selalu bekerja dengan arah menuju titik setimbang. Proyeksi gaya berat mg yang arahnya menuju titik setimbang adalah mg sin teta. Sehingga gaya pulihnya adalah Fp = mg sin teta Sekarang lanjut ke pembahasan rumus gerak harmonik sederhana lewat persamaannya di bawah ini ya! Persamaan Gerak Harmonik Sederhana Periode dan Frekuensi Getaran Periode T adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan sekali getaran. Persamaan periode T = t/n Frekuensi f adalah banyaknya getaran yang dilakukan dalam satu satuan waktu. Persamaan frekuensi f = n/t Sehingga T = 1/f dan f = 1/T Jadi kalau elo ditanya dimensi dari frekuensi gerak harmonis sederhana adalah 1/T ya. Keterangan t = selang waktu terjadinya gerak harmonik sederhana n = banyak getaran selama selang waktu t Persamaan Simpangan pada GHS Simpangan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diproyeksi ke dalam lingkaran yang dapat dilihat dari gambar berikut Foto oleh Zenius Berdasarkan grafik sinusoidal di atas, didapatkan persamaan umum gelombang yaitu y = A sin teta atau y = A sin wt di mana A = Amplitudo/ simpangan maksimum w = frekuensi sudut T = periode getar f = frekuensi getar Persamaan Kecepatan pada Gerak Harmonik Sederhana Persamaan kecepatan pada GHS adalah turunan simpangan terhadap waktu v = dy/dt v = dA sin wt/dt v = A w cos wt V merupakan kecepatan ya. Rumus kecepatan v pada gerak harmonik sederhana adalah A sin wt, kemudian diturunkan menjadi A w cos wt. Persamaan Percepatan pada GHS Persamaa percepatan pada GHS adalah turunan kecepatan terhadap waktu a = dv/dt a = dAw cos wt/dt a = -Aw2 sin wt karena y = A sin wt maka a = -w2y Dalam persamaan atau rumus Gerak Harmonik Sederhana juga berhubungan dengan percepatan. Hayo masih ingat nggak percepatan ini dari materi yang mana? Sistem Pegas – Massa Perhatikan skema GHS sistem beban-pegas di bawah Foto oleh Zenius Gerakan pegas dari A-E adalah gerakan satu kali getaran pegas. Periode getar sistem massa pegas T dirumuskan Frekuensi getar sistem massa pegas f dirumuskan Di mana m = massa beban k = konstanta pegas Getaran pada Sistem Bandul Matematis Perhatikan gambar di bawah ini Foto oleh Zenius Satu kali getaran bandul adalah gerakan dari B-A-B-C-B. Persamaan periode getar bandul T Frekuensi sistem massa pegas f Di mana g = percepatan gravitasi l = panjang tali bandul Dari rumus-rumus gerak harmonik sederhana mana nih yang elo masih bingung? Yang perlu elo ingat pada getaran harmonik bekerja gaya yang besarnya tidak konstan atau selalu berubah. Biar makin ngerti gue kasih contoh soal gerak harmonik sederhana deh. Sebuah benda mengalami gerak harmonik sederhana dengan persamaan simpangan y = 0,4sint. Simpangan y dalam satuan meter m dan t dalam detik s. Diketahui frekuensi gerak harmonik benda adalah 1/8 Hertz. Berapakah kecepatan gerak harmonik benda saat simpangannya 0,2 m? Pembahasan Seperti yang elo lihat di soal simpangannya merupakan y. Pertama elo list dulu nih apa aja yang diketahui. Diketahuiy = 0,4sintf = 18hz Ditanyav = ? saat y = 0,2 Di sini elo harus pakai persamaan v alias kecepatan ya. v = dydtv = ddt . 0,4sintv = 0,4 d sin t dt = 0,4 d sin t dt . dt dt v = 0,4 cost . v = 0,4 . cost Sekarang elo harus cari waktunya dulu nih untuk bisa lanjut = 0,4sint 0,2 = 0,4sint dari sini bisa elo bagi 0,4 untuk ruas kanan dan ruas kiri 12 = sintLalu sin berapa nih yang hasilnya 12, yups bener banget 30o t = 30o Tapi kalau elo lihat persamaan v = 0,4 . cost nggak memerlukan untuk tau waktunya berapa. Nah di sini elo tinggal masukin t nya aja tuh. v = 0,4 . costv = 0,4 4 . cos 30ov = 0,4 4 .123v = 110 . . 123 v = 320 m/s Nah ketemu deh jawabannya. Biar makin jelas sama step-by-step pengerjaannya elo bisa intip video pembahasannya di sini ya. Oke deh sekian pembahasan tentang rumus gerak harmonik sederhana. Semoga elo ngerti ya pembahasannya. Untuk lebih jelas lagi, gue saranin langsung download aplikasi Zenius di gadget elo. Jadi bisa belajar kapan aja deh tuh. Elo juga bisa kerjain soal-soal latihan lain dengan klik banner di bawah ini. Nggak lupa ketik materi yang ingin dipelajari dan dikerjakan di kolom pencarian ya. Klik banner dan ketik materi yang ingin dipelajari Semangat belajar, Sobat Zenius! Baca Juga Artikel Fisika Lainnya Rumus Panjang Gelombang dalam Fisika Beserta 3 Contoh Soal 9 Rumus Momen Inersia dan 4 Contoh Soal Rumus Dimensi dalam Fisika Beserta 9 Contoh Soal Originally published September 17, 2021 Updated by Silvia Dwi
Apakah kalian pernah melihat gerakan pada bandul atau per? Kedua gerakan yang kalian amati tersebut tergolong ke dalam gerak harmonik sederhana. Ini adalah gerakan bolak-balik di sekitar titik keseimbangannya. Kalau kalian perhatikan, bandul memiliki titik kesetimbangan di tengah, karena walaupun kecepatannya menurun, bandul akan tetap bergerak di sekitar titik kesetimbangan tersebut. Gerak harmonik sederhana memiliki amplitudo simpangan maksimum dan frekuensi yang tetap. Gerak ini bersifat periodik. Setiap gerakannya akan terjadi secara berulang dan teratur dalam selang waktu yang sama. Dalam gerak harmonik sederhana, resultan gayanya memiliki arah yang selalu sama, yaitu menuju titik kesetimbangan. Gaya ini disebut dengan gaya pemulih. Besar gaya pemulih berbanding lurus dengan posisi benda terhadap titik kesetimbangan. Beberapa karakteristik gerak ini diantaranya adalah dapat dinyatakan dengan grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus atau kosinus. Gerak ini juga dapat ditinjau dari persamaan simpangan, persamaan kecepatan, persamaan kecepatan, dan persamaan energi gerak yang dimaksud. Baca juga Besaran-Besaran dalam Konsep Gerak Lurus Berdasarkan karakteristik tersebut, gerak harmonik sederhana memiliki simpangan, kecepatan, percepatan, dan energi. Simpangan Simpangan getaran harmonik sederhana dapat dianggap sebagai proyeksi partikel yang bergerak melingkar beraturan pada diameter lingkaran. Secara umum, persamaan simpangan dalam gerak ini adalah sebagai berikut. y = simpangan getaran m = kecepatan sudut rad/s T = periode s f = frekuensi Hz t = waktu tempuh s A = amplitudo/simpangan maksimum m Kecepatan Kecepatan merupakan turunan pertama dari posisi. Pada gerak harmonik sederhana, kecepatan diperoleh dari turunan pertama persamaan simpangan. Persamaan kecepatan dapat dijabarkan sebagai berikut. Percepatan Percepatan benda yang bergerak harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama persamaan kecepatan atau turunan kedua persamaan simpangan. Persamaan percepatan dapat diperoleh sebagai berikut. Simpangan maksimum memiliki nilai yang sama dengan amplitudo y = A, sehingga percepatan maksimumnya adalah am= – Aw Energi Persamaan energi pada gerak harmonik sederhana meliputi energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik. Energi kinetik benda dapat dirumuskan sebagai berikut. Energi potensial benda dapat dirumuskan sebagai berikut. Sementara itu, energi mekanik adalah penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial. k = nilai ketetapan N/m = kecepatan sudut rad/s A = amplitudo m t = waktu tempuh s Jumlah energi potensial dan energi kinetik benda yang bergerak harmonik sederhana selalu bernilai tetap. Please follow and like us Kelas Pintar adalah salah satu partner Kemendikbud yang menyediakan sistem pendukung edukasi di era digital yang menggunakan teknologi terkini untuk membantu murid dan guru dalam menciptakan praktik belajar mengajar terbaik.
dalam getaran harmonik percepatan getaran