GERAK HARMONIK SEDERHANA 12 1 Gaya Pemulih pada

  • Slides: 9
Download presentation
GERAK HARMONIK SEDERHANA

GERAK HARMONIK SEDERHANA

12. 1 Gaya Pemulih pada Gerak Harmonik Sederhana n Gaya Pemulih pada Pegas k

12. 1 Gaya Pemulih pada Gerak Harmonik Sederhana n Gaya Pemulih pada Pegas k = konstanta pegas (N/m) y = simpangan (m) n Gaya Pemulih pada Ayunan Bandul Sederhana m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s 2)

12. 2 Peride dan Frekuensi n Periode adalah waktu yg diperlukan untuk melakukan satu

12. 2 Peride dan Frekuensi n Periode adalah waktu yg diperlukan untuk melakukan satu kali gerak bolak-balik. n Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan dalam waktu 1 detik. n Untuk pegas yg memiliki konstanta gaya k yg bergetar karena adanya beban bermassa m, periode getarnya adalah n Sedangkan pada ayunan bandul sederhana, jika panjang tali adalah l, maka periodenya adalah

12. 2 Simpangan, Kecepatan, Percepatan n Simpangan Gerak Harmonik Sederhana y = simpangan (m)

12. 2 Simpangan, Kecepatan, Percepatan n Simpangan Gerak Harmonik Sederhana y = simpangan (m) A = amplitudo (m) ω = kecepatan sudut (rad/s) f = frekuensi (Hz) t = waktu tempuh (s) Jika pada saat awal benda pada posisi θ 0, maka Besar sudut (ωt+θ 0) disebut sudut fase (θ), sehingga φ disebut fase getaran dan Δφ disebut beda fase.

Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana Untuk benda yg pada saat awal θ 0 = 0,

Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana Untuk benda yg pada saat awal θ 0 = 0, maka kecepatannya adalah n Nilai kecepatan v akan maksimum pada saat cos ωt = 1, sehingga kecepatan maksimumnya adalah Kecepatan benda di sembarang posisi y adalah

Percepatan Gerak Harmonik Sederhana Untuk benda yg pada saat awal θ 0 = 0,

Percepatan Gerak Harmonik Sederhana Untuk benda yg pada saat awal θ 0 = 0, maka percepatannya adalah n Nilai percepatan a akan maksimum pada saat sin ωt = 1, sehingga percepatan maksimumnya adalah Arah percepatan a selalu sama dengan arah gaya pemulihnya.

Contoh : 1. Sebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana sepanjang sumbu y. Simpangannya berubah

Contoh : 1. Sebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana sepanjang sumbu y. Simpangannya berubah terhadap waktu sesuai persamaan y = 4 sin (πt+π/4), dgn y dalam meter dan t dalam sekon. a. Tentukan amplitudo, frekuensi dan periode geraknya. b. Hitung kecepatan dan percepatan benda terhadap waktu c. Tentukan posisi, kecepatan dan percepatan benda pasa t = 1 sekon d. Tentukan kecepatan dan percepatan maksimum benda e. Tentukan perpindahan benda antara t = 0 dan t = 1 sekon. 2. Sebuah gerak harmonik sederhana mempunyai amplitudo A = 6 cm. Berapakah simpangan getarannya ketika kecepatannya 1/3 kali kecepatan maksimum?

12. 4 Energi pada Gerak Harmonik Sederhana Energi kinetik benda yg melakukan gerak harmonik

12. 4 Energi pada Gerak Harmonik Sederhana Energi kinetik benda yg melakukan gerak harmonik sederhana, misalnya pegas, adalah Karena k = mω2, diperoleh Energi potensial elastis yg tersimpan di dalam pegas untuk setiap perpanjangan y adalah Jika gesekan diabaikan, energi total atau energi mekanik pada getaran pegas adalah

Contoh : 1. Sebuah benda bermassa m = 0, 25 kg melakukan osilasi dengan

Contoh : 1. Sebuah benda bermassa m = 0, 25 kg melakukan osilasi dengan periode 0, 2 sekon dan amplitudo A = 5 x 10 -2 m. Pada saat simpangannya y = 2 x 10 -2 m, hitunglah (a) percepatan benda, (b) gaya pemulih, (c) energi potensial, dan (d) energi kinetik benda! 2. Sebuah balok bermassa mb = 1 kg dikaitkan pada pegas dgn konstanta k = 150 N/m. Sebuah peluru yg bermassa mp = 10 g bergerak dgn kecepatan vp = 100 m/s mengenai dan bersarang di dalam balok. Jika lantai dianggap licin, (a) hitung amplitudo gerak harmonik sederhana yg terjadi, dan (b) nyatakan persamaan simpangannya!