Pengertian Gerak dan Sifatnya
Definisi getaran
Getaran adalah kebalikan dari benda-benda yang terjadi di sekitar titik kesetimbangan. Kekuatan atau kelemahan suatu getaran yang terjadi dipengaruhi oleh besarnya energi yang menyebabkan terjadinya getaran tersebut. Gerakan maju mundur ini teratur, sehingga sering disebut dengan gerakan berkala. Osilasi yang satu ini merupakan perjalanan bolak-balik objek yang lengkap. Contoh sederhana dari getaran ini adalah cara kerja ayunan. Dalam fisika itu erat kaitannya dengan gelombang. Gelombang ini adalah hasil dari getaran yang merambat baik melalui medium tertentu atau tanpa medium.
Klasifikasi getaran
1. Getaran gratis
Getaran bebas ini merupakan getaran yang terjadi karena sistem mekanis melalui gaya awal yang bekerja pada suatu sistem, setelah itu dapat bergetar dengan kuat hingga akhirnya berhenti. Osilasi bebas ini menghasilkan frekuensi natural, karena sifat dinamis (gerakan) hanya diperoleh dari distribusi massa dan gaya melalui energi yang menyebabkan osilasi ini. Contohnya adalah pendulum atau pegas yang bergerak lalu menunggu pendulum atau pegas berhenti bergerak.
2. Getaran paksa
Gerakan paksa ini adalah getaran yang terjadi karena gaya luar yang diterapkan secara paksa ke suatu sistem, menyebabkan sistem bergetar. Contohnya adalah getaran yang terjadi pada bangunan saat terjadi gempa bumi.
Besaran getaran
Sebuah. Frekuensi getaran
Secara umum frekuensi ini merupakan ukuran jumlah loop yang berulang dari suatu peristiwa atau peristiwa dalam waktu tertentu. Dalam kasus getaran, frekuensi ini adalah jumlah getaran yang melewati suatu titik tertentu dalam satu detik. Satuan internasional yang digunakan untuk frekuensi adalah Hertz (Hz). Simbol yang nantinya digunakan untuk merepresentasikan frekuensi adalah f (huruf kecil).
Salah satu besaran yang sering digunakan untuk menggambarkan karakter suatu getaran adalah frekuensi. Banyaknya pengulangan atau osilasi lengkap yang terjadi per satuan waktu disebut sebagai frekuensi osilasi f.
Unit osilasi dapat atau oleh karena itu dalam bentuk osilasi / menit atau bahkan osilasi / jam. Ketika satuan waktu dinyatakan dalam detik maka diperoleh satuan osilasi / sekon atau sering disebut dengan siklus / sekon dan 1 osilasi / sekon = 1 siklus / sekon = 1 Hz (Hertz, diambil dari nama fisikawan ) dari Jerman, Heinrich Hertz). Jadi osilasi ini dengan frekuensi 200 Hz, artinya ada 200 osilasi lengkap dalam 1 detik.
Benda bergetar pada frekuensi tinggi ini kemudian menandakan bahwa benda tersebut telah menghasilkan banyak getaran penuh dalam kurun waktu tertentu, sedangkan getaran berfrekuensi rendah kemudian menandakan bahwa jumlah getaran penuh yang terjadi hanya sejumlah kecil. Besar kecilnya frekuensi osilasi ini bergantung pada sistem.
Frekuensi osilasi pada sistem pegas massa
Pada sistem pegas massa, frekuensi bergantung pada massa balok (m) yang menempel pada pegas dan karakter pegas yang dinyatakan dengan konstanta pegas (k). Pegas yang “keras” memiliki laju pegas yang besar, sedangkan pegas yang lemah (atau sudah lama sekali) memiliki laju pegas yang kecil.
Nah, dalam sistem massa pegas frekuensi osilasi f adalah:
f = 1 / 2π .√k / m
dimana k = konstanta pegas dan m = massa benda yang menempel pada pegas.
Frekuensi osilasi pada sistem pendulum sederhana
Dalam sistem pendulum sederhana seperti berikut ini adalah frekuensi ayunan
f = 1 / 2π. √g / L.
dimana g = percepatan gravitasi dan L = panjang bandul.
b. Getaran periode
Secara umum, periode waktu ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk suatu peristiwa atau peristiwa terjadi. Dalam kasus getaran, kali ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk melewatkan satu getaran. Satuan yang sering digunakan dalam suatu periode adalah detik / sekon. Simbol yang digunakan untuk melambangkan titik adalah T (huruf kapital).
Untuk lebih memahami apa yang dimaksud dengan periode osilasi ini, Anda bisa atau bisa melihat dari percobaan berikut.
Di salah satu ujung pegas dengan beban dan di ujung lainnya di tripod (lihat gambar)
Setelah itu tarik beban lurus kebawah, setelah itu kita tandai dimana posisi awal beban pada tripod menggunakan selotip, kemudian melepaskan beban tersebut.
Gunakan stopwatch untuk menghitung waktu yang dibutuhkan n kali untuk memuat ke kaset.
Jika kita melihat eksperimen di atas dimana nilai di setiap baris memiliki nilai yang sama. Untuk nilai perbandingan ini, itulah yang disebut periode osilasi. Dengan kata lain, kali ini adalah waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk bergetar sepenuhnya. Dalam sistem internasional (SI) periode mewakili T dan satuannya adalah detik (n).
Lambang waktu:
- T = periode (detik)
- t = waktu (detik)
- n = banyak getaran
Meskipun penyimpangan pada pegas meningkat, nilai periode tidak berubah. Artinya periode osilasi tidak dipengaruhi oleh besar kecilnya amplitudo. Pada halaman sebelumnya pada gambar, getaran satu periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk berpindah dari B ke B kembali dengan mengikuti jalur B – A – C – A – B.
c. Penyimpangan dari osilasi dan amplitudo
Deviasi ini adalah posisi osilasi partikel media dari titik kesetimbangan. Deviasi terjauh dari suatu osilasi disebut amplitudo. Satuan internasional dalam deviasi ini adalah meter (m).
Sebagaimana dijelaskan atau dijelaskan di atas, amplitudo ini adalah deviasi terbesar dari titik kesetimbangan.
Di bandul, titik kesetimbangan berada di titik B dan amplitudo dari A-B atau B-C
Pada musim semi, titik kesetimbangan berada di A dan amplitudo di A-B atau A-C
Contoh getaran
Di bawah ini adalah contoh getaran yang mungkin atau mungkin kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya sebagai berikut:
- balok gitar yang dipetik
- Jam pendulum yang mengguncang
- Ayunan anak yang dimainkan
- penggaris plastik dijepit di salah satu ujungnya, kemudian ujung yang lain diberi deviasi dengan cara menariknya,
- kemudian traksi dilepaskan.
- Pulpen berbayar.
Contoh masalah getaran
1. Sebuah bandul digetarkan untuk menghasilkan 40 getaran selama 1 menit. Apa jangka waktunya?
Penyelesaian:
Dikenal :
t = 1 menit = 60 s
n = 40 osilasi
Ditanya: T =?
Balasan:
T = t / n
T = 60/40 = 1,5 detik
Oleh karena itu, bandul memiliki nilai periode 1,5 s
2. Dalam 1 detik, jalur yang ditempuh beban pada Gambar 1 adalah 2-1-3-1-21-3. Berapa frekuensi dan periode getaran?
Penyelesaian:
Jumlah osilasi yang terjadi adalah 1,5 osilasi. Waktu untuk 1,5 getaran adalah 1 detik. Frekuensi f = 1,5 osilasi per detik = 1,5 Hz. Dan periode ketiga T: periode T.
Jadi waktu yang dibutuhkan untuk menyerap 1 getaran penuh adalah 0,67 detik.
3. Itu dipindahkan bolak-balik 10 kali dengan interval 2 detik.
Tentukan frekuensi dan periodenya.
Penyelesaian:
10 getaran terjadi dalam 2 detik. Artinya 5 osilasi terjadi dalam 1 detik, yaitu frekuensi f = 5 Hz dan periode T:
Getaran berlebih
Demikian penjelasan pengertian vibrasi, klasifikasi, besaran, rumus dan contoh, semoga yang diuraikan dapat bermanfaat bagi anda. Terima kasih
Sumber :
