Selain bisa sobat jumpai pada pegas, getaran harmonik juga bisa sobat temukan pada ayunan sederhan. Kembali pada definisi getaran sebagai gerakan bolak-balik melewati sebuah titik keseimbangan, gerakan ini juga terjadi pada ayunan sederhana.
| Coba sobat perhatikan gambar di samping, Yang dinamakan ayunan sederhana terdiri dari sebuah bandul dengan massa (m) tertentu yang digantung di ujung tali degan panjang L (massa tali diabaikan). Pada awalnya badul berada pada posisi diam pada sebuah titik yang disebut titik keseimbangan/titik B (perhatikan gambar 1). Kemudian bandul tersebut ditarik ke titik A dengan sudut simpangan sebesar θ yang nilinya kecil (< 10o), kemudian bandul dilepaskan. Bandul tersebut akan bererak dari titik A menuju titik B kemudian ke C, lalu ke A, ke B, dan seterusnya.
Jika kita uraikan gaya nya (perhatikan gambar 3). Pada saat bantul punya simpangan sejauh θ terhadap gaya berat benda (m.g). Jka diuraikan gayanya yang bekerja maka akan ada gaya yang searah dengan tali dan gaya yang tegak lurush dengan tali. Pada kondisi seperti gaya pemulih adalah gaya yang tegak lurus dengan tali ayunan (mg sin θ).Rumus gaya pemulih
F = -mg sin θ (f = m.a)
m.a = -mg sin θ (coret m)
a = – g sin θ
Karena θ relatif kecil maka nilai sin θ mendekati s/L (simpangan dibagi panjang tali)
a = percepatan badul (ms-2)
s = simpangan (m)
L = panjang tali (m)
g = percepatan gravitasi (ms-2)
|
|
Rumus Periode dan Frekuensi Getaran pada Ayunan
Besarnya frekuensi (banyaknya getaran dalam satu satuan waktu) dan periode (waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran) pada ayunan sederhan dirumuskan
Untuk menambah pemahaman kita, mari simak contoh soal berikut jawabannya berikut ini
Ada sebuah ayunan sederhan yang mempunyai periode 2 detik di tempat yang punya gravitasi 9,8 ms-2. Coba sobat tentukan panjang tali ayunan tersebut! Asumsi panjang tali diabaikan.
Diketahui
T = 2 sekon
g = 9,8 ms-2
Ditanya
Panjang tali (L) = …?
Jawab:
Buat latihan sobat, berikut rumushitung.com ambilkan soal serupa yang keluar pada ujian nasional 2007
Sebuah benda massanya 0,2 kg digantung diayunan seperti gambar di bawah ini. Jika percepatan gravitasi adalah 10 ms-2, tentukan gaya yang bekerja pada ayunan tersebut..?
