GERAK HARMONIK SEDERHANA

Materi Fisika kelas X Semester II

Gerak harmonik sederhana (GHS) didefinisikan sebagai gerak bolak-balik alamiah secara beraturan melewati titik keseimbangan. Dalam kehidupan sehari-hari gerak harmonik sederhana sering disebut dengan istilah getaran harmnik. Getaran harmonik yang dialami oleh suatu benda terjadi karena adanya gaya pemulih (restoring force) yang bekerja pada tersebut, yang besarnya sebanding dengan besarnya simpangan getaran dan arahnya selalu menuju titik seimbang. 

Besaran – besaran pada Getaran Harmonik

1.   Frekuensi dan Periode Getaran

Frekuensi (f) adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam setiap satu detik. Secara matematis dirumuskan:

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk bergetar satu kali getaran. Secara matematis dirumuskan:

Hubungan frekuensi dengan periode dirumuskan:

Keterangan:

f   :  frekuensi getaran  (Hz)

T  :  periode getaran  (s)

N  :  banyaknya getaran

t   :  waktu getaran (s)

2.   Simpangan Getaran

Simpangan getaran didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh benda selama bergetar diukur dari titik seimbang.

Dari gambar di atas, besarnya simpangan (y) dirumuskan:

Keterangan:

y   :  simpangan getaran (m)
A  :  simpangan maksimum (Amplitudo) (m)
  :  sudut fase getaran (radian)
 :  frekuensi sudut (rad/s

Besarnya sudut fase dirumuskan:

Frekuensi sudut getaran dirumuskan:

3.   Kecepatan Getaran (v)
Kecepatan getaran merupakan turunan (diferensial) pertama dari simpangan kegataran, yang dirumuskan:

4.   Percepatan Getaran (a)
Percepatan getaran merupakan turunan (diferensial) kedua dari simpangan, atau diferensial pertama dari kecepatan getaran, yang dirumuskan:

5.   Fase dan Beda Fase Getaran
Fase getaran dirumuskan:

Beda fase getaran: 

Beda sudut fase getaran:

6.   Energi Potensial Getaran
Energi potensial getaran harmonis dirumuskan:

Energi potensial maksimum terjadi saat benda berada di simpangan maksimum

7.   Energi Kinetik Getaran
Energi kinetik getaran harmonis dirumuskan:

Energi kinetik maksimum terjadi saat benda bergerak melewati titik seimbang

8.   Energi Total Getaran
Energi total (Mekanik) getaran harmonis dirumuskan:

Getaran Harmonik  Pada Pegas

Gaya Pemulih Pada Pegas

Frekuensi Sudut Getaran Pegas

Frekuensi Getaran pada Pegas

Periode Getaran pada Pegas

Getaran Harmonik  Pada Bandul Matematis

Gaya Pemulih Pada Bandul

Frekuensi Sudut Getaran Bandul

Frekuensi Getaran pada Bandul

Periode Getaran pada Bandul

Untuk lebih lengkapnya bahan ajar Fisika tentang Gerak Harmonik Sederhana (GHS)  disertai contoh soal dan pembahasan serta soal-soal latihan, filenya dapat didownload di bawah ini:

Bahan Ajar Gerak Harmonik Sederhana (download di sini)

Semoga bahan ajar ini bermanfaat dalam pembelajaran Fisika di Sekolah. 
Teruslah semangat belajar Fisika, karena Fisika itu Mudah dan Asik.