RINGKASAN MATERI KELAS 10 : GERAK HARMONIK SEDERHANA

sumber : www.canva.com

Gerak harmonik merupakan gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan  dengan amplitudo dan frekuensi yang tetap. Syarat getaran harmonik sederhana :

• gerakan nya bolak-balik secara periodik
• gaya dan percepatan yang terjadi sebanding dengan simpangan benda
• Arah gaya dan percepatan selalu menuju titik kesetimbangan

 

A. PERIODE DAN FREKUENSI GETARAN

PERIODE : waktu tempuh 1 getaran penuh

T = periode ( sekon )

t  = waktu (sekon)

n = banyak getaran yang terjadi

FREKUENSI : Jumlah getaran yang terjadi dalam 1 sekon

f = frekuensi ( Hz )

Periode dan frekuensi getaran harmonik pada bandul dan pegas :

(1) Periode dan frekuensi pada pegas

       

m = massa beban (kg)

k = konstanta pegas (N/m)

(2) Periode dan frekuensi pada ayunan bandul

                  

 l = panjang tali (m)

g = perc. gravitasi bumi (m/s2)

B. AYUNAN BANDUL SEDERHANA

Gaya Pemulih : Gaya yang bekerja pada gerak harmonik yang selalu mengarah pada titik keseimbangan.

         

         

        

       F = gaya pemulih (N)

       m = massa (kg)

       y = simpangan (m)

       g = perc. Gravitasi (m/s²)

C. SIMPANGAN, KECEPATAN , DAN PERCEPATAN

• SIMPANGAN ( y )

            

• KECEPATAN (v)

            

  

            

Kecepatan maksimum jika : cos wt = 1

          

          keterangan : 

          v = kecepatan (m/s)

          ω = kecepatan sudut (rad/s)

          y = simpangan (m)

          f = frekuensi (Hz)

          k = tetapan pegas (N/m)

          A = amplitudo (m)

• PERCEPATAN (a)

        

Simpangan (Y) maksimum = A

       

Tanda (-) menunjukkan bahwa percepatan selalu menuju titik seimbang

D. FASE DAN SUDUT FASE GETARAN

• Fase adalah : perbandingan antara selang waktu pengamatan dengan periode getaran. Fase juga dapat diartikan sebagai jumlah gelombang yang telah dilakukan atau sejauh mana sebuah titik pada gelombang telah menjalar.

               

• Beda fase adalah : selisih fase akhir dengan fase awal

            

• Sudut fase (θ) : fase partikel dalam sudut

            

• Beda sudut fase (∆θ) : selisih sudut fase akhir dan awal

            

E. ENERGI PADA GETARAN

(1) ENERGI KINETIK

      

       

(2) ENERGI POTENSIAL

        

(3) ENERGI MEKANIK

      

Contoh soal 1 :

Sebuah benda menempuh gerak harmonik sederhana dengan amplitudo A dan periode T. maka simpangannya ketika kecepatannya setengah dari kecepatan maksimumnya adalah …

Jawab :

    

Contoh soal 2 :

Suatu partikel dengan periode T dan amplitudo A. Getaran dimulai ke kanan dari titik seimbang, maka pada simpangan dan arah partikel adalah …

jawab :

      

Oke adik-adik Gerak harmonik ini materi terakhir di kelas 10 semester 2. Semoga catatan ini bermanfaat dan membantu kalian untuk persiapan ujian akhir. Selamat belajar😊😊😊.