Kita melihat banyak sekali jenis gerakan setiap hari. Gerakan jam tangan, gerak roda mobil, dll. Apakah Anda pernah memperhatikan bahwa jenis gerakan ini terus berulang? Gerakan ibarat itu sifatnya periodik. Salah satu jenis gerakan periodik ialah gerakan harmonik sederhana. Tapi apa itu mereka Ayo cari tahu.
Gerakan dan Osilasi periodik
Sebuah gerakan yang berulang dalam interval waktu yang sama bersifat periodik. Kita perlu tahu apa itu gerakan periodik untuk memahami gerak harmonik sederhana.
Gerakan periodik ialah gerakan di mana benda mengulangi jalurnya dalam interval waktu yang sama. Kita melihat banyak teladan gerak periodik dalam kehidupan kita sehari-hari. Gerakan tangan sebuah jam ialah gerakan periodik. Goyang buaian, berayun di ayunan, dedaunan pohon bergerak ke sana kemari alasannya angin sepoi-sepoi, ini semua ialah teladan gerakan periodik.
Partikel melaksanakan gerakan yang sama berulang-ulang dalam gerakan periodik. Satu set gerakan ibarat itu disebut Osilasi. Contoh gerak osilasi yang anggun ialah Gerakan Harmonik Sederhana. Mari pelajari di bawah ini.
Apa itu Gerakan Harmonik Sederhana
Ketika suatu benda bergerak ke sana kemari di sepanjang garis, gerakan itu disebut gerak harmonik sederhana. Pernahkah Anda melihat pendulum atau bandul? Ketika kita mengayunkannya, ia bergerak ke sana kemari di sepanjang garis yang sama. Ini disebut osilasi. Osilasi pendulum ialah teladan gerak harmonik sederhana.
Sekarang, perhatikan ada pegas yang terikat di salah satu ujungnya. Ketika tidak ada gaya yang diterapkan padanya, ia berada pada posisi setimbang. Sekarang, Jika kita menariknya ke luar, ada gaya yang diberikan oleh pegas yang diarahkan ke posisi kesetimbangan. Jika kita mendorong pegas ke dalam, ada gaya yang diberikan oleh pegas menuju posisi kesetimbangan.
Dalam setiap kasus, kita sanggup melihat bahwa gaya yang diberikan oleh pegas selalu menuju posisi kesetimbangan. Gaya ini disebut gaya pulih. Kita sebut gaya dengan F dan perpindahan dari posisi kesetimbangan dengan x.
Oleh alasannya itu, gaya pulih diberikan oleh, F = – kx (tanda negatif mengatakan bahwa gaya berada di arah yang berlawanan). Di sini, k ialah konstanta yang disebut konstanta gaya. Satuannya ialah N / m dalam sistem S.I. dan dynes / cm dalam sistem C.G.S.
Gerak Harmonik Sederhana Linier
Gerak harmonik sederhana linier didefinisikan sebagai gerak periodik linier dari suatu benda di mana gaya pulih selalu diarahkan ke posisi kesetimbangan atau posisi rata-rata dan besarannya berbanding lurus dengan perpindahan dari posisi kesetimbangan. Semua gerakan harmonik sederhana bersifat periodik, tetapi semua gerakan periodik bukanlah gerakan harmonik sederhana.
Sekarang, ambil teladan pegas sebelumnya. Kita sebut massanya dengan m. Percepatan benda diberikan oleh,
a = F / m = - kx / m = - ω2x
Di sini, k / m = ω2 (ω ialah frekuensi sudut benda)
Konsep Gerak Harmonik Sederhana
Amplitudo: Perpindahan maksimum suatu partikel dari posisi setimbangnya atau posisi rata-rata ialah amplitudo-nya. Satuan S.I ialah meter. Dimensinya ialah [L1M0 T0]. Arahnya selalu menjauh dari posisi rata-rata atau keseimbangan.
Periode: Waktu yang diambil oleh partikel untuk menuntaskan satu osilasi ialah periode. Oleh alasannya itu, pada gerak harmonik sederhana ialah waktu waktu yang dibutuhkan biar gerak itu akan terulang kembali. Dengan demikian, gerakan akan terulang sehabis nT. di mana n ialah bilangan bulat.
Frekuensi: Frekuensi dalam gerak harmonik sederhana ialah jumlah osilasi yang dilakukan suatu partikel per satuan waktu. Satuan frekuensi S.I. ialah hertz atau r.p.s (rotasi per detik). Dimensinya ialah [L0M0T-1].
Fase: Fase dalam gerak harmonik sederhana ialah keadaan osilasi. Besarnya dan arah perpindahan partikel mewakili fase.
Sumber aciknadzirah.blogspot.com