[Fisika] Gerak Harmonik Sederhana

Pagi! Sebagai postingan “serius” pertama di bulan Mei ini, saya akan berbagi pelajaran fisika yang saya pelajari di sekolah, yaitu Gerak Harmonik Sederhana. Hitung-hitung ini adalah materi yang lumayan sulit, tentu tidak ada salahnya untuk saya mengetik materi yang selama ini saya pelajari di sekolah. Selain bisa mengingat kembali pelajaran dan menjadi catatan bagi saya, semoga post ini bisa berguna bagi pengunjung blog ini. Ngomong-ngomong, dalam pembahasan ini tidak akan banyak membahas penguraian rumus, tapi lebih kepada penggunaan rumus-rumus tersebut. Langsung mulai saja ya 😀

NB : Untuk langsung mencari rumus/informasi yang kalian inginkan dalam post ini, gunakan Ctrl + F

Secara sederhana, Gerak Harmonik Sederhana (GMS) adalah gerakan bolak-balik suatu massa/partikel melalui titik keseimbangan. Sebelum membahas lebih lanjut, perlu diketahui beberapa istilah sebagai berikut:

Simpangan : Jarak suatu benda dari titik seimbangnya, dilambangkan “y” (m)

Amplitudo : Simpangan maksimum dalam suatu getaran, dilambangkan “A” (m)

Kecepatan sudut : Perubahan sudut suatu objek per satuan waktu, dilambangkan “ω”                                        (rad/s)

Konstanta pegas : Suatu nilai yang mempengaruhi gerak suatu pegas, dilambangkan “k”

Mari kita lanjutkan, berikut beberapa rumus yang perlu dipahami :

1. Kecepatan Sudut

Untuk mencari kecepatan sudut, maka gunakanlah rumus :

ω = 2 π f  ATAU  ω2π/T

2. Rumus Posisi/Simpangan (y)

Apabila diketahui sudut awal, maka menggunakan rumus berikut :

y = A sin (ωt + θ)

Apabila sudut awal tidak diketahui, maka gunakan rumus berikut :

y = A sin (ωt)

Mengapa perlu ada (ωt + θ) & (ωt) pada kedua rumus? Sebagai tambahan, (ωt + θ) & (ωt) adalah rumus untuk mencari sudut (θ). Jadi sebenarnya rumusnya adalah :

A sin θ

Tetapi rumus tersebut jarang digunakan karena pada soal jarang langsung diketahui sudutnya, mari kita lanjutkan.

3. Kecepatan (v)

Untuk mencari kecepatan, maka gunakan rumus-rumus berikut :

V = A ω cos (ωt + θATAU V = A ω cos (ωt) ATAU V = ω √A2 – y2

Terkadang akan ditanyakan juga kecepatan maksimum (Vmaks), rumusnya :

Vmaks = A ω

Mungkin kalian bertanya, kok rumusnya malah tambah simpel? Penjelasannya, karena nilai cos maksimum adalah cos = 1, maka cos-nya bisa diabaikan.

4. Percepatan (a)

Untuk mencari percepatan, gunakanlah rumus berikut :

a = -A ωsin (ωt + θATAU  a = -ωy

Untuk mencari percepatan maksimum (amaks), maka gunakan rumus berikut :

amaks = -Aω2

5. Sudut Fase (Φ)

Untuk mencari sudut fase, rumusnya mudah saja, yaitu :

Φ = t/T

6. Konstanta pegas (k)

Untuk mencari konstanta pegas, gunakanlah rumus singkat ini :

k = mω2

7. Frekuensi & Periode (T)

Untuk mencari frekuensi & periode pada pegas (atau hal-hal yang membutuhkan konstanta), gunakanlah rumus berikut :

chart

Ada satu rumus lagi untuk f & T, yang satu ini digunakan pada pendulum (atau segala sesuatu yang memiliki pengikat/tali). Perbedaan rumus tersebut dengan rumus diatas hanyalah posisi k & m masing-masing digantikan oleh g (gaya gravitasi) dan (panjang tali).

8. Energi Kinetik (EK)

Untuk mencari energi kinetik, bisa menggunakan rumus-rumus berikut :

ek

EK = 1/2K Asin2θ

9. Energi Potensial (EP)

Untuk menghitung energi potensial, gunakan rumus-rumus berikut :

ep

EP = 1/2K Acos2θ

10. Energi Mekanik (EM)

Untuk menghitung energi mekanik, cukup menambahkan energi potensial & kinetiknya, atau kalau dirumuskan :

EM = EP + EK

Bisa juga menggunakan rumus :

EM = 1/2K A2

Itulah rumus-rumus yang biasa digunakan dalam pelajaran GMS, apabila ada kesalahan/kekurangan dalam hal informasi & rumus, mohon hubungi admin lewat komentar  🙂 . Apapun alasan kalian membuka halaman ini, entah untuk ulangan harian/ujian akhir, semoga sukses dan ilmu yang saya bagikan ini bisa bermanfaat 😀

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s