Getaran
Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini maksudnya ialah keadaan di mana suatu benda berada pada posisi membisu jikalau tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh dengan titik tengah) yang sama.
Jenis getaran
Getaran bebas terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal, kemudian dibiarkan bergetar secara bebas. Contoh getaran menyerupai ini ialah memukul garpu tala dan membiarkannya bergetar, atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang kemudian dilepaskan.
Getaran paksa terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada sistem mekanis. Contohnya ialah getaran gedung pada saat gempa bumi.
Analisis getaran dan rumusnya
Dasar analisis getaran sanggup dipahami dengan mempelajari model sederhana massa-pegas-peredam kejut. Struktur rumit menyerupai tubuh kendaraan beroda empat sanggup dimodelkan sebagai “jumlahan” model massa-pegas-peredam kejut tersebut. Model ini ialah contoh osilator harmonik sederhana.
Rumus Getaran bebas tanpa peredam
Model massa-pegas sederhanal
Pada model yang paling sederhana redaman dianggap sanggup diabaikan, dan tidak ada gaya luar yang memengaruhi massa (getaran bebas).
Dalam keadaan ini gaya yang berlaku pada pegas Fs sebanding dengan panjang peregangan x, sesuai dengan hukum Hooke, atau bila dirumuskan secara matematis:
dengan k adalah tetapan pegas.
Sesuai Hukum kedua Newton gaya yang ditimbulkan sebanding dengan percepatan massa:
Karena F = Fs, kita mendapatkan persamaan diferensial biasa berikut:
Gerakan harmonik sederhana sistem benda-pegas
Bila kita menganggap bahwa kita memulai getaran sistem dengan meregangkan pegas sejauh A kemudian melepaskannya, solusi persamaan di atas yang memerikan gerakan massa adalah:
Solusi ini menyatakan bahwa massa akan berosilasi dalam gerak serasi sederhana yang memiliki amplitudo A dan frekuensi fn. Bilangan fn adalah salah satu besaran yang terpenting dalam analisis getaran, dan dinamakan frekuensi alami takredam. Untuk sistem massa-pegas sederhana, fn didefinisikan sebagai:
Catatan: frekuensi sudut 
Bila massa dan kekakuan (tetapan k) diketahui frekuensi getaran sistem akan sanggup ditentukan memakai rumus di atas.
Rumus Getaran bebas dengan redaman
Bila peredaman diperhitungkan, berarti gaya peredam juga berlaku pada massa selain gaya yang disebabkan oleh peregangan pegas. Bila bergerak dalam fluida benda akan mendapat peredaman lantaran kekentalan fluida. Gaya akhir kekentalan ini sebanding dengan kecepatan benda. Konstanta akhir kekentalan (viskositas) c ini dinamakan koefisien peredam, dengan satuan N s/m (SI)
Dengan menjumlahkan semua gaya yang berlaku pada benda kita mendapat persamaan
Solusi persamaan ini tergantung pada besarnya redaman. Bila redaman cukup kecil, sistem masih akan bergetar, namun pada kesudahannya akan berhenti. Keadaan ini disebut kurang redam, dan merupakan kasus yang paling mendapat perhatian dalam analisis vibrasi. Bila peredaman diperbesar sehingga mencapai titik ketika sistem tidak lagi berosilasi, kita mencapai titik redaman kritis. Bila peredaman ditambahkan melewati titik kritis ini sistem disebut dalam keadaan lewat redam.
Nilai koefisien redaman yang diharapkan untuk mencapai titik redaman kritis pada model massa-pegas-peredam adalah:
Untuk mengkarakterisasi jumlah peredaman dalam sistem dipakai nisbah yang dinamakan nisbah redaman. Nisbah ini ialah perbandingan antara peredaman sesungguhnya terhadap jumlah peredaman yang diharapkan untuk mencapai titik redaman kritis. Rumus untuk nisbah redaman (
Sebagai teladan struktur logam akan mempunyai nisbah redaman lebih kecil dari 0,05, sedangkan suspensi otomotif akan berada pada selang 0,2-0,3.
Solusi sistem kurang redam pada model massa-pegas-peredam adalah
Nilai X, amplitudo awal, dan {\displaystyle \phi }
Dari solusi tersebut perlu diperhatikan dua hal: faktor eksponensial dan fungsi cosinus. Faktor eksponensial memilih seberapa cepat sistem teredam: semakin besar nisbah redaman, semakin cepat sistem teredam ke titik nol. Fungsi kosinus melambangkan osilasi sistem, namun frekuensi osilasi berbeda daripada kasus tidak teredam.
Frekuensi dalam hal ini disebut “frekuensi alamiah teredam”, fd, dan terhubung dengan frekuensi alamiah takredam lewat rumus berikut.
Frekuensi alamiah teredam lebih kecil daripada frekuensi alamiah takredam, namun untuk banyak kasus mudah nisbah redaman relatif kecil, dan karenanya perbedaan tersebut sanggup diabaikan. Karena itu deskripsi teredam dan takredam kerap kali tidak disebutkan ketika menyatakan frekuensi alamiah.
Rumus Fisika Lainnya
Fisika banyak diisi dengan persamaan dan rumus fisika yang bekerjasama dengan gerakan sudut, mesin Carnot, cairan, gaya, momen inersia, gerak linier, gerak harmonik sederhana, termodinamika dan kerja dan energi. Klik disini untuk melihat rumus fisika lainnya (akan membuka layar baru, tanpa meninggalkan layar ini).
Bacaan Lainnya
- Bagaimana Albert Einstein mendapat rumus E=mc² ?
- Cara Mengemudi Aman Pada Saat Mudik atau Liburan Panjang
- Jenis Virus Komputer – Cara Gratis Mengatasi Dengan Windows Defender
- Cara Menghentikan Penindasan Bullying
- Cara menjaga keluarga Anda kondusif dari t3r0ris – Ahli anti-teror menerbitkan panduan praktis
- Apakah Anda Memerlukan Asuransi Jiwa? – Cara Memilih Asuransi Jiwa Untuk Pembeli Yang Pintar
- 10 Cara Memotivasi Anak Untuk Belajar Agar Menjadi Pintar
- Di Indonesia, (HAN) Hari Anak Nasional tanggal 23 Juli
- Ibu Hamil Dan Bahaya Kafein – Sayur & Buah Yang Baik Pada Masa Kehamilan
- Daftar Jenis Kanker: Pemahaman Kanker, Mengenal Dasar-Dasar, Contoh Kanker, Bentuk, Klasifikasi, Sel dan Pemahaman Penyakit Kanker Lebih Jelas
- Penyebab Dan Cara Mengatasi Iritasi Atau Lecet Akibat Pembalut Wanita
- Sistem Reproduksi Manusia, Hewan dan Tumbuhan
- Cara Mengenal Karakter Orang Dari 5 Pertanyaan Berikut Ini
- Kepalan Tangan Menandakan Karakter Anda & Kepalan nomer berapa yang Anda miliki?
Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai
Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jikalau Anda mengunduh aplikasi kita!
Siapa bilang mau pandai harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan gosip yang menciptakan Anda menjadi lebih smart!
Sumber bacaan: Physics, Tutor Vista
Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya
Sumber aciknadzirah.blogspot.com
EmoticonEmoticon