Getaran merupakan fenomena alam yang dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari. Getaran dapat terjadi secara alami tanpa campur tangan manusia atau buatan manusia. Getaran sendiri menurut Britannica diartikan sebagai gerak maju mundur periode partikel suatu benda.
Definisi Getaran
Getaran dapat diartikan sebagai gerak maju mundur dalam kurun waktu tertentu dari partikel-partikel suatu benda yang melewati titik kesetimbangan. Ada banyak contoh getaran dalam kehidupan, misalnya gelombang.
Gelombang adalah getaran yang merambat baik melalui suatu medium maupun tanpa medium seperti gelombang elektromagnetik.
Baca Juga:
Adanya getaran dalam kehidupan sehari-hari merupakan sumber dari berbagai bunyi yang kita dengar. Padahal, suara yang dapat terdengar masuk ke dalam telinga disebabkan oleh gendang telinga yang bergetar dan getaran tersebut diteruskan ke bagian telinga yang lain.
Getaran di Pendulum
Sebagaimana diketahui bahwa getaran terbagi menjadi dua jenis yaitu getaran harmonik (reguler) dan getaran tidak beraturan. Getaran pada bandul atau bandul merupakan jenis getaran beraturan atau harmonik atau termasuk dalam gerak harmonik sederhana (GHS).
Misalnya bandul diam berada di titik setimbangnya, misalnya titik O. Kemudian bandul ditarik hingga mencapai titik B dan dilepas.
Baca Juga:
Pendulum kemudian akan bergerak bolak-balik secara periodik dari titik B ke titik O kemudian titik A dan kembali lagi ke titik O dan seterusnya. Pergerakan bandul dari titik B – O – A – O – B disebut satu getaran.
Getaran Pada Mata Air
Pegas dapat mengalami getaran pada saat pegas ditarik hingga mencapai simpangan tertentu kemudian dilepaskan. Ketika sebuah pegas digantung dengan beban m, maka pegas akan seimbang bila dibiarkan.
Akan tetapi, ketika pegas ditarik dengan gaya tertentu, pegas yang memiliki gaya elastis akan berusaha mencapai kesetimbangannya kembali.
Baca Juga:
Misalnya pada Gambar 1 di bawah ini, sebuah pegas dengan beban m di ujung berada dalam kesetimbangan di titik O kemudian ditarik ke titik di bawah O dan dilepaskan. Kemudian beban akan kembali ke titik O atau titik kesetimbangan dan terus bergerak hingga berhenti di titik Q.
Perpindahan vibrasi pegas dapat digambarkan pada kurva di bawah ini.
Bentuk kurva deviasi getaran pada pegas memenuhi fungsi sinus. Sehingga simpangan vibrasi memenuhi persamaan di bawah ini:
Baca Juga:
y = Sebuah sin ωt atau y = Sebuah sin (2???? t/T)
Informasi:
y = simpangan (m)
ω = frekuensi sudut (rad/s)
Baca Juga:
A = Amplitudo (A)
Parameter Dalam Getaran
Getaran memiliki beberapa karakteristik atau parameter diantaranya amplitudo, frekuensi dan periode.
amplitudo
Amplitudo getaran adalah simpangan atau jarak maksimum (terjauh) yang dicapai dari titik kesetimbangan atau titik diam suatu benda. Sebagai contoh, pada gambar di bawah ini, s adalah amplitudo bandul sederhana karena merupakan deviasi maksimum.
Baca Juga:
Frekuensi
Frekuensi getaran adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam satu detik. Satuan frekuensi getaran adalah Hertz (Hz).
Periode
Periode getaran adalah total waktu yang diperlukan untuk menghasilkan satu getaran. Periode biasanya dilambangkan dengan simbol “T”.
Rumus Getaran
Dalam membahas fenomena getaran, terdapat berbagai besaran penting yang digunakan dalam materi getaran antara lain amplitudo, frekuensi, dan periode.
Baca Juga:
Frekuensi
Rumus frekuensi adalah banyaknya getaran yang timbul dari sumber getaran dibagi dengan waktu atau durasi getaran. Frekuensi dilambangkan dengan huruf “F”. Berikut rumus frekuensinya:
Informasi:
t = waktu terjadinya getaran (s)
n = jumlah getaran
F = frekuensi getar (Hz)
Baca Juga:
Periode
Periode adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk menghasilkan satu getaran. Rumus menghitung periode adalah waktu atau lamanya getaran dibagi dengan banyaknya getaran.
Informasi:
t = waktu terjadinya getaran (s)
n = jumlah getaran
T = Periode getar (s)
Baca Juga:
Perbandingan T dan F
Frekuensi dan juga periode berbanding terbalik satu sama lain berdasarkan rumus frekuensi dan periode di atas. Untuk menghitung frekuensi dengan informasi periode getar, Anda dapat membalikkan nilai periode dan sebaliknya.
Contoh Soal Getaran
Sebuah sistem pendulum digetarkan menghasilkan 120 getaran selama 2,5 menit. Berapakah periode pendulum?
Diskusi
Baca Juga:
Dikenal:
n = 120 getaran
t = 2,5 menit
Menjawab:
Baca Juga:
Pertama-tama 2,5 menit diubah menjadi detik pertama:
t = 2,5 menit = 2,5 x 60 detik = 150 detik
Dalam 1,5 menit terdapat 1250 getaran partikel. Tentukan frekuensi getaran dan periode getaran partikel tersebut?
Baca Juga:
Diskusi
Dikenal:
t = 1,5 menit
n = 1250 getaran
Baca Juga:
Menjawab:
Untuk menghitung periode getaran, terlebih dahulu ubah 1,5 menit menjadi detik terlebih dahulu:
t = 1,5 menit x 60 detik = 90 detik
Baca Juga:
Maka periode getarannya adalah 0,072 s dan frekuensi getarannya adalah 13,88 Hz
Diketahui sebuah partikel bergetar dengan frekuensi getaran 100 Hz. Tentukan berapa periode getaran tersebut dan hitung pula berapa getaran yang dihasilkan dalam waktu 5 menit?
Diskusi
Baca Juga:
Dikenal:
f = 100 Hz
Menjawab:
Baca Juga:
Untuk menghitung periode getaran dengan informasi yang diketahui adalah frekuensi getaran menggunakan rumus kebalikan T dan f.
T = 1/f
T = 1/100
Baca Juga:
T = 0,01 detik
Jumlah getaran yang dihasilkan dalam 5 menit.
Sebuah bandul sederhana bergetar 25 kali dalam 1 sekon. Tentukan periode bandul sederhana dan hitung berapa lama bandul tersebut bergetar sebanyak 1.350 kali?
Baca Juga:
Diskusi
Dikenal:
t = 1 detik
n = 25 kali getaran
Baca Juga:
Menjawab:
Untuk menghitung periode getaran bandul digunakan rumus di bawah ini:
Maka berapa lama bandul tersebut bergetar sebanyak 1.350 kali :
Baca Juga:
t = Txn
t = 0,04 sx 1,350
t = 54 dtk
Baca Juga:
Maka bandul membutuhkan waktu 54 s untuk bergetar sebanyak 1.350 kali.
Getaran adalah gerak maju mundur suatu partikel atau benda dengan jangka waktu tertentu, baik secara teratur maupun tidak teratur. Ada banyak jenis getaran dalam kehidupan sehari-hari seperti gelombang adalah getaran yang merambat. Gerak harmonik sederhana (GHS) juga termasuk jenis getaran.
mejakelas.com
Baca Juga:
