Gerak Harmonik Sederhana

Gerak Harmonik Sederhana – Gerakan harmonik ini yakni mempunyai suatu amplitudo konstan (deviasi maksimum) dan frekuensi. Pergerakan itu periodik. Setiap gerakan diulangi dan dilakukan terus menerus pada interval waktu sama.

Dengan gerakan harmonik sederhana, gaya yang dihasilkan persis arah yang sama dengan yang mendekati arah keseimbangan. Gaya ini disebut gaya pemulihan. Gaya pemulih berbanding lurus dengan posisi objek sehubungan dengan keseimbangan.

Apa itu Gerak Harmonik Sederhana ?

Pengertian Gerak Harmonik Sederhana merupakan bahwa objek berubah secara konstan pada titik kesetimbangan, jumlah getaran per detik harus konstan atau sama.

Gerakan harmonik ini yakni dapat disebabkan oleh benda yang memiliki kekuatan (mereka dapat mendorong atau menarik) dan memiliki kekuatan penyembuhan, misalnya dalam memperluas dan memecah pegas dari titik setimbang karena kekuatan. Jika pada musim semi getaran, gaya awal dihubungkan dengan hukum kait.

Dalam konsep gerakan harmonik ada beberapa besaran fisik yang diperoleh dari objek berosilasi, yakni:

  • Simpangan (y) = Jarak benda dalam dari kesetimbangan
  • Periode (T) = Banyaknya dalam waktu yang satu getaran
  • Frekuensi (f) = Getaran setiap waktu
  • Amplitude (A) = Simpangan yang maksimum

Dengan materi ini adanya berbagai kondisi sebagai terjadinya suatu fenomena yang disebut sebagai gerakan harmonik sederhana, yakni:

  • Getaran berkala.
  • Arah mempercepat atau memaksa aksi menuju keseimbangan.
  • Dimungkinkan untuk mengembalikan getaran.
  • Ada inersia yang dapat menyebabkan overshoot (melewati posisi dalam adanya suatu keseimbangan).

Karakteristik Gerakan

Gerak-Harmonik-Sederhana

Berdasarkan karakteristik adanya berbagai karakteristik dalam gerakan tersebut, yakni:

Baca Juga :  Listrik Dinamis

a. Simpangan

Simpangan dalam getaran harmonik ringan bisa dilihat sebagai prediksi partikel bergerak dalam bentuk lingkaran dengan diameter lingkaran. Secara umum, rumus untuk penyimpangan dalam gerakan adalah sebagai berikut.

  • y = Simpangan getaran (m)
  • T = Periode (s)
  • ω = Kecepatan sudut (rad/s)
  • f = Frekuensi (Hz)
  • A = Amplitudo/simpangan maksimum (m)

b. Kecepatan

Kecepatan adalah turunan dari posisi pertama. Untuk gerakan harmonik sederhana, kecepatan yang dapat diturunkan dari turunan pertama dari rumus deviasi.

c. Energi

Persamaan energi dalam gerakan harmonik sederhana termasuk energi kinetik, energi potensial dan energi mekanik. Energi kinetik dapat diringkas sebagai berikut.

  • k = Nilai ketetapan (N/m)
  • A = Amplitudo (m)
  • ω = Kecepatan sudut (rad/s)
  • t = Waktu tempuh (s)

Jumlah energi potensial dan energi kinetik dari objek bergerak dalam harmoni sederhana tetap merupakan nilai konstan.

d. Percepatan

Percepatan terhadap suatu objek kopling harmonik sederhana dapat diperoleh dari turunan pertama dari rumus kecepatan atau turunan kedua dari persamaan deviasi.

Persamaan percepatan dapat diperoleh sebagai berikut. Deviasi maksimum memiliki nilai yang sama dengan amplitudo (y = A), oleh karena itu percepatan maksimumnya ialah am=- Aw

Syarat Getaran Harmonik

Kebutuhan akan gerakan bicara adalah getaran harmonis, termasuk:

  • Gerakan periodik (mundur).
  • Gerakannya selalu melewati posisi keseimbangan.
  • Mempercepat atau memaksakan efek pada objek yang sebanding dengan posisi atau dalam penyimpangan objek.
  • Arah akselerasi atau gaya yang bekerja pada suatu benda menciptakan keseimbangan.

Periode dan Frekuensi Getaran Harmonik

Adapun dengan berbagai periode dan frekuensi dalam getaran ini, diantaranya ialah sebagai berikut:

a. Periode dan Frekuensi Bandul Sederhana

Sebuah pendulum sederhana terdiri dari massa yang digantungkan di ujung tali ringan (massa terabaikan) dari 1. Ketika beban ditarik ke satu sisi dan dilepaskan, beban memecah titik kesetimbangan ke sisi lainnya.

Baca Juga :  Siklus Carnot

Jika amplitudo ayunan rendah, bandul menciptakan getaran harmonis. Frekuensi dan frekuensi osilasi di pendulum sama dengan di musim semi. Artinya, waktu dan frekuensi dapat dihitung dengan membandingkan kekuatan pemulihan dan centripetal.

b. Periode dan Frekuensi Sistem Pegas

Padahal, gerakan harmonik adalah gerakan melingkar tidak beraturan di salah satu gelombang utama. Oleh karena itu, waktu dan frekuensi dalam pegas dapat dihitung dengan menambahkan gaya pemulihan (F = -kX) dan gaya sentripetal (F = -4π2 mf2X). Durasi dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung dalam suatu massa dan konstanta pegas.

Baca Juga :

Demikianlah pembahasan kali ini, yang telah kami sampaikan secara lengkap dan jelas yakni mengenai Gerak Harmonik Sederhana. Semoga ulasan ini, dapat berguna dan bermanfaat bagi Anda semuanya.