Pengertian Getaran Dan Persamaan Getaran Harmonis

PENGERTIAN GETARAN
Getaran selaras adalah gerak proyeksi sebuah titik yang bergerak melingkar beraturan, yang setiap saat diproyeksikan pada salah satu garis tengah lingkaran. Gaya yang bekerja pada gerak ini berbanding lurus dengan simpangan benda dan arahnya menuju ke titik setirnbangnya.
Getaran selaras sederhana adalah gerak harmonis yang grafiknya merupakan sinusoidal dengan frekuensi dan amplitudo tetap.
Perioda atau waktu getar (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran lengkap(detik).
Frekuensi (f) adalah jumlah getaran yang dilakukan dalam satu detik (Hertz).
Hubungan frekuensi dan perioda: f = 1/T

PERSAMAAN GETARAN HARMONIS

»»  READMORE...

Listrik Dinamis

Pengertian Arus Listrik

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu penghantar per satuan waktu.

Secara matematis dinyatakan sebagai :

I= Q/t

dengan

I= Arus Listrik (Ampere)

Q= muatan listrik ( Coulomb )

t = waktu ( detik )

Arus listrik di dalam suatu rangkaian hanya dapat mengalir di dalam suatu rangkaian tertutup.

Arah aliran elektron  dari potensial rendah (kutub  - ) ke potensial tinggi ( kutub + ).

Arah arus listrik (sesuai konvensi) dari potensial tinggi (kutub  + ) ke potensial rendah ( kutub - ).

Mengukur kuat arus listrik

•       Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter atau ammeter.

•       Amperemeter disusun seri dengan komponen yang akan diukur kuat arusnya.

Saklar dan Sekering

Saklar adalah alat untuk menyambung atau memutus aliran arus listrik.

Sekering adalah alat untuk  membatasi kuat arus listrik maksimum yang mengalir.

Sumber Tegangan

-Supaya arus listrik dapat terus mengalir dalam suatu penghantar, maka pada ujung – ujung penghantar itu harus selalu ada beda potensial.

-Alat yang dapat mengadakan selisih atau beda potensial disebut sumber tegangan atau sumber arus listrik.

-Beberapa macam sumber tegangan antara lain :

a. Elemen Primer ( Sumber tegangan yang tidak dapat “diisi ulang) yaitu

1.       Elemen Volta

2.     2. Elemen Kering ( batu baterai )

b. Elemen Sekunder ( dapat “diisi” kembali )

1. Akkumulator (aki )

Mengukur Beda Potensial ( tegangan  listrik )

•         Alat pengukur tegangan listrik adalah voltmeter

•         Voltmeter dipasang paralel dengan komponen yang akan diukur beda potensialnya.

Secara matematis:

V = I . R

dengan

V = tegangan  ( V )

I = Kuat arus  (A)

R = Hambatan (Ω)

Hambatan kawat penghantar

Secara matematis:

R = ρ . L/A

dengan

R = hambatan kawat (Ω)

ρ = hambatan jenis kawat (Ωm)

L = panjang kawat (m)

A = luas penampang kawat (m²)

»»  READMORE...

Hukum Newton

HUKUM NEWTON

Isaac Newton (1643-1727) mempublikasikan hukum geraknya dan merumuskan hukum grafitasi universal

A. Hukum Newton I

Setiap benda akan tetap dalam keadaan (kecepatan = 0) atau bergerak sepanjang garis lurus dengan kecepatan konstan (bergerak lurus beraturan) kecuali bila ia dipengaruhi gaya untuk mengubah keadaannya.

Σ F = 0 Untuk benda diam atau bergerak lurus beraturan

B. Hukum Newton II

Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gayanya, searah dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda

maka ΣF = m.a

C. Hukum Newton III

Jika dua buah benda berinteraksi maka gaya pada benda satu sama dan berlawanan arah dengan gaya benda lainnya

Faksi   = - Freaksi

Satuan Gaya

F = m.a

Dimana         :         F        = gaya

                             m       = massa

                             a        = percepatan

Dalam satuan SI

Macam-macam Gaya

Untuk sistem 2 benda titik terdapat gaya-gaya :

-Gaya Interaksi

-Gaya kontak

-Gaya Interaksi

Gaya yang ditimbulkan oleh satu benda pada benda lain walaupun letaknya berjauhan

-Gaya Kontak

Gaya yang terjadi hanya pada benda-benda yang bersentuhan

»»  READMORE...

GERAK MELINGKAR

GERAK MELINGKAR

Gerak melingkar adalah gerak benda pada lintasan berbentuk lingkaran

Gerak melingkar dibedakan menjadi :

1. Gerak melingkar beraturan (GMB)

2. Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)

BESARAN-BESARAN DALAM GERAK MELINGKAR

1. Periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali putaran penuh

2. Frekuensi  (f) adalah banyaknya putaran dalam satu detik

    Hubungan f dengan T secara matematis adalah :                     

                                         f =  1/T

                    Dimana f satuannya Hertz

                    T satuannya sekon

3. Kelajuan linier (v) adalah hasil bagi panjang lintasan dengan selang waktu

4. Kecepatan sudut (ω) yaitu hasil bagi sudut yang ditempuh benda dengan selang waktu. Ditulis :

                                   ω = 2П/T           satuan dari ω adalah rad/s

Hubungan antara v dengan ω adalah :

                                   v = ω.r dengan r = jari-jari lingkaran (m)

CONTOH GERAK MELINGKAR

1. Gerak roda

2. Kipas angin

3. Jarun jam

4. Komedi putar

5. Compact Disk, dll

A. Percepatan sentripetal

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang arahnya menuju pusat  lingkaran

Percepatan terjadi karena kecepatan linier benda yang terus berubah-ubah.

Secara matematis percepatan sentripetal ditulis

as = V²/r

Dengan 

 as = percepatan sentripetal (m/s²)

 V = kecepatan (m/s)

 r = jari-jari lingkaran  (m)  

B. GAYA SENTRIPETAL

Gaya sentripetal adalah gaya yang arahnya menuju pesat lingkaran

Secara matematis ditulis

F_s = m. a_s

Dengan:

F_s = gaya sentripetal (N)

M = massa (kg)

a_{s =} percepatan sentripetal (m/s²)

Posisi Sudut

Posisi sudut (q ) adalah posisi partikel yang bergerak sepanjang busur lingkaran sebesar perpindahan linier (s) yang berjarak r dari pusat lingkaran.

Secara matematis posisi sudut dihitung :

q = s / r

Dimana q  satuannya radian           

                      s dalam meter

                      r dalam meter

Karena keliling lingkaran = 2Пr maka q  = 2П rad

1. Gerak melingkar beraturan

Benda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika benda bergerak dengan kecepatan sudut konstan pada lintasan berbentuk lingkaran

Posisi sudutnya dapat dihitung dengan persamaan :

 q  = ω .t , dengan t = waktu tempuh (s)

   Grafik posisi sudut terhadap waktu pada GMB :

Hubungan roda -roda

-Hubungan sepusat  :

Pada hubungan dua roda sepusat maka arah putaran dan kecepatan sudut kedua roda sama.

Jadi : w1 = ω2

-Hubungan bersinggungan

Pada hubungan ini arah putaran keduanya 

berlawanan dan kelajuan linier keduanya sama.       

Jadi v1 = v2    

-Hubungan  dua roda dengan tali , maka arah putaran dan kelajuan linier sama. Jadi v1 = v2

2. Gerak melingkar berubah beraturan (GMBB)

Benda dikatakan bergerak melingkar beraturan jika kecepatan sudutnya berubah beraturan sehingga percepatan sudutnya konstan

Posisi sudut yang ditempuh oleh benda yang bergerak melingkar berubah beraturan secara matematis ditulis :

Θ =  ωo . t + ½. a.t²

Dengan 

Θ = posisi sudut benda (rad)

ω_o = kecepatan sudut awal (rad/s)

a   = percepatan sudut (rad/s²)

»»  READMORE...

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) adalah gerak suatu benda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Percepatan (a) adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Percepatan termasuk besaran vektor.

Perubahan kecepatan (a) ada 2 kemungkinan, yaitu berupa: percepatan (a bernilai positif) dan perlambatan (a bernilai negatif).

Persamaan matematis dalam GLBB:

1. a = (V_t - V_o) / t

t = (V_t - V_o) / a

V_t = V_o + a.t

V_o = V_t - a.t

2. s = vo.t + ½ a.t²

bila vo = 0  s = ½ a.t²

Jika vo = 0, maka: s = ½ V_t.t

Jika vt = 0, maka: s = ½ V_o.t

3. V_t² = V_o ² + 2 a.s

Macam Gerak Vertikal

1. Gerak Jatuh Bebas

2. Gerak Vertikal Ke Bawah

3. Gerak Vertikal Ke Atas

1. Gerak jatuh bebas adalah gerak benda yang jatuh tanpa kecepatan awal dan hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi (g).

Persamaan matematis

dalam Gerak Jatuh Bebas:

- V_t = V_o + g.t

Karena V_o = nol, maka V_t = g.t

-h= V_o.t + ½ g.t²

Karena V_o = nol, maka h = ½ g.t²

- V_t ² = V_o ² + 2g.h

Karena V_t = nol, maka V_t ² = 2g.h

Keterangan:

V_o = kecepatan awal (m/s)

V_t = kecepatan akhir (m/s)

t = waktu benda bergerak (s)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = tinggi atau panjang lintasan benda (m)

2. Gerak Vertikal ke Bawah

Persamaan matematis dalam Gerak Vertikal ke Bawah:

- V_t = V_o + g.t

- h = V_o.t + ½ g.t²

- V_t ² = V_o ² + 2g.h

Keterangan:

V_o = kecepatan awal (m/s)

V_t = kecepatan akhir (m/s)

t = waktu benda bergerak (s)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = tinggi atau panjang lintasan benda (m)

3. Gerak Vertikal ke Atas

Gerak Vertikal ke Atas merupakan GLBB dengan perlambatan sebesar g. Pada Gerak Vertikal ke Atas kecepatan awal (V_o) lebih besar dari nol.

Persamaan matematis dlm Gerak Vertikal ke Atas:

- V_t = V_o - g.t

- h = V_o.t - ½ g.t²

- V_t ² = V_o ² - 2g.h

Keterangan:

V_o = kecepatan awal (m/s)

V_t = kecepatan akhir (m/s)

t = waktu benda bergerak (s)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = tinggi atau panjang lintasan benda (m)

»»  READMORE...

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

A. Jarak dan Perpindahan


Jarak dan perpindahan merupakan besaran fisika yang terkait. Keduanya memiliki dimensi yang sama, namun memiliki makna fisis yang berbeda. Dapat disimpulkan bahwa jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda tanpa memperhatikan arah gerak benda, sehingga jarak merupakan besaran skalar. Sedangkan perpindahan adalah perubahan kedudukan suatu benda ditinjau dari keadaan awal dan keadaan akhir dengan memperhatikan arah gerak benda, sehingga perpindahan merupakan besaran vektor.

ΔS = S_B - S_A

dengan 

ΔS = perpindahan (m)

S_A = kedudukan titik A (m)

S_B  = kedudukan titik B (m)

B. Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan berkaitan dengan jarak dan waktu, sehingga merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan berkaitan dengan perpindahan dan waktu sehingga merupakan besaran vektor.

V = s/t

dengan 

V = kelajuan rata-rata (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t = waktu tempuh (s)

C. Percepatan
Percepatan didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan terhadap waktu.

A =  ΔV/ ΔT

dengan

A = percepatan benda (m/s²)

ΔV = perubahan kecepatan (m/s)

ΔT = interval waktu (s)

»»  READMORE...

Kalor

Panas atau kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu. Satuan SI untuk panas adalah joule.

Panas bergerak dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah. Setiap benda memilikienergi dalam yang berhubungan dengan gerak acak dari atom-atom atau molekul penyusunnya.

Energi dalam ini berbanding lurus terhadap suhu benda. Ketika dua benda dengan suhu berbeda bergandengan, mereka akan bertukar energi internal sampai suhu kedua benda tersebut seimbang. Jumlah energi yang disalurkan adalah jumlah energi yang tertukar. Kesalahan umum untuk menyamakan panas dan energi internal. Perbedaanya adalah panas dihubungkan dengan pertukaran energi internal dan kerja yang dilakukan oleh sistem. Mengerti perbedaan ini dibutuhkan untuk mengerti hukum pertama termodinamika.

Rumus Kalor:

Q=mcΔt

dimana

Q = Kalor (Joule)

m = Massa (Kg)

c = Kalor Jenis (joule/kg °C)

Δt = Besarnya perubahan suhu (°C)

Semoga Bermanfaat

»»  READMORE...