Gerak Harmonik Sederhana: Pengertian, Rumus, & Soal

May 29, 2023 - 10:56 pm - 3 min read

389 views

Oleh mimin

Comment: 0

Gerak Harmonik Sederhana Pengertian Rumus Soal

Table of contents: [Hide] [Show]

Memahami Gerak Harmonik Sederhana
Contoh Gerak Harmonik Sederhana
Rumus Gerak Harmonik Sederhana
- 1. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas
- 2. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana
Contoh Soal Gerak Harmonik Sederhana

Selamat pagi sobat fisika

Kabar baik tepat untuk Anda. Kamu tahu?

Pembahasan kita hari ini adalah tentang gerak harmonik sederhana. Pembahasan ini akan dibagi menjadi beberapa poin.

Ikuti pembahasannya ya?

Memahami Gerak Harmonik Sederhana

Dari berbagai macam materi fisika kita juga akan belajar tentang gerak harmonik sederhana.

Banyak fenomena yang dapat dijelaskan melalui GHS ini, seperti tegangan dan arus listrik, gelombang seismik, dan getaran pada mesin.

Pengertian gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak-balik beraturan suatu benda melalui titik kesetimbangannya, jumlah getaran per detik selalu sama/tetap.

Gerak harmonik sederhana terjadi ketika suatu benda mendapat gaya (bisa berupa dorongan atau tarikan) dan mengalami gaya pemulih (memulihkan kekuatan)misalnya seperti perpanjangan dan pemendekan pegas dari titik kesetimbangannya karena diberi gaya.

Jika dalam kasus pegas berosilasi, gaya pemulih terkait dengan hukum Hooke.

Dalam konsep gerak harmonik, terdapat beberapa besaran fisis yang dimiliki oleh benda yang berosilasi, yaitu:

Deviasi (y) = jarak benda dari titik kesetimbangan
Frekuensi (f) = jumlah getaran setiap kali
Periode (T) = jumlah waktu dalam satu getaran
Amplitudo (A) = deviasi maksimum

Dalam materi ini ada beberapa syarat suatu fenomena disebut gerak harmonik sederhana, yaitu:

Osilasi bersifat periodik.
Ada kekuatan pemulihan pada osilasi.
Arah percepatan atau gaya yang bekerja menuju titik kesetimbangan.
Adanya inersia (keringat) yang menyebabkan overshoot (melewati posisi keseimbangan)

Untuk lebih jelasnya silahkan lihat contoh fenomena gerak harmonik sederhana.

Contoh Gerak Harmonik Sederhana

Gerak harmonik dapat terjadi pada beberapa fenomena sebagai berikut:

daya AC
Gelombang radio
Senar pada alat musik
Detak jantung

Fenomena gerak harmonik dapat dituliskan secara matematis, simak poin-poin berikut ini kawan.

Baca juga Gaya Listrik & Gaya Gerak Listrik.

Baca Juga:

Cara Membuat Dropdown List di Excel

Rumus Gerak Harmonik Sederhana

Fenomena gerak harmonik bila dituliskan secara sistematis menghasilkan rumus sebagai berikut:

1. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas

Periode dan frekuensi pegas dapat dihitung dengan menyamakan gaya pemulih dengan gaya sentripetal

F = -kx (gaya pemulihan)

F_{_S} = -4π^²mf^²X (gaya sentripetal)

F = F_{_S}

-kx = -4π^²mf^²X

Di mana

k = konstanta pegas (N/m)
m = massa benda (Kg)

2. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana

Getaran harmonik pada pendulum hanya dapat terjadi bila amplitudonya kecil.

Periode dan frekuensi bandul sederhana dapat dihitung dengan menyamakan gaya pemulih dan gaya sentripetal bandul.

F = -mg sinθ (gaya pemulih)

Karena sinθ harus kecil, kemudian sinθ = θ

Maka itu bisa ditulis F = -mg(x/l)

F_{_S} = -4π^²mf^²X (gaya sentripetal)

Sehingga :

F_{_S} = F

-4π^²mf^²x = -mg(x/l)

– 4π^² F^²= g/l

Di mana

f = frekuensi (Hz)
T = waktu dalam satu getaran (s)
l = panjang tali bandul (m)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

oke pada poin selanjutnya kita akan membahas contoh soal dari gerak harmonik sederhana. Simak penjelasannya.

Baca juga Ekspansi.

Contoh Soal Gerak Harmonik Sederhana

Sebuah pendulum dibelokkan oleh θ = 10^{^Hai}, Pendulum memiliki massa 3,5 g. hitunglah frekuensi dan periode bandul tersebut, jika bandul tersebut memiliki panjang tali yang menggantungnya, yaitu 25 cm. percepatan gravitasi 10 m/s²

Diskusi

Dikenal

θ = 10^{^Hai}

m = 3,5 g = 3,5 10^{^-3} kg

l = 25 cm = 0,25 m

Penyelesaian

Oke teman-teman, itulah pembahasan tentang gerak harmonik kali ini. Silahkan ikuti materi selanjutnya yahh. Semoga bermanfaat. Baca juga Gaya Musim Semi.

rumuspintar.com