Setiap
gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik
atau gerak harmonik. Jika suatu partikel dalam gerak periodik bergerak
bolak-balik melalui lintasan yang sama geraknya disebut gerak osilasi.
Jika sebuah sistem fisis berosilasi dibawah pengaruh gaya F = -kx ,
dimana F adalah gaya-pemulih, k konstanta-gaya dan x simpangan, maka
gerak benda ini adalah gerak harmonik sederhana.
Salah
satu sistem fisis yang mengikuti gerak harmonik sederhana adalah
Pegas-Benda. Sistem ini dapat dipergunakan untuk menentukan besar
percepatan gravitasi bumi disuatu tempat.
Pegas
Bila
sebuah benda pada salah satu ujungnya dipegang tetap, dan sebuah gaya
F dikerjakan pada ujung yang lainnya, maka pada umumnya benda itu akan
mengalami perubahan panjang Dx. Untuk bahan-bahan atau benda-benda
tertentu, dan dalam batas tertentu perubahan panjang tersebut besarnya
berbanding lurus dengan besar gaya yang menyebabkannya. Secara skalar
dinyatakan oleh : F = k.Dx ( 2.1)
dengan
k adalah sebuah konstanta dan gambaran inilah yang dinyatakan dengan
hukum Hooke. Harus diperhatikan bahwa hukum Hooke ini tidak berlaku pada
semua benda atau bahan dan untuk semua gaya yang bekerja padanya.
Bila
benda yang diberi gaya tersebut adalah sebuah pegas yang digantung
vertikal dengan panjang awalnya xo, maka pegas tersebut akan mengalami
penambahan panjang sebesar Dx yang merupakan selisih panjang pegas
setelah diberi gaya terhadap panjang semula, yang dinyatakan dengan :
F = k(x1-xo) ......................(2.2)
Gaya
F di atas disebut gaya pemulih pegas dan untuk keadaan di atas,
besarnya adalah F = mg. Bila perubahan panjang pegas dapat diukur dan k
dapat dicari dengan cara atau persamaan lain, maka dengan menggantikan
harga F pada persamaan (2.2) di atas dengan mg, kita dapat menghitung
percepatan gravitasi.
Bila
beban gantung diberi simpangan dengan amplitudo A yang tidak terlalu
besar dan dilepaskan, maka pegas dan beban gantung itu akan
bergetar bersama-sama dengan amplitudo dan frekuensi yang sama, sehingga
pengamatan terhadap getaran pegas itu dapat diganti dengan pengamatan
terhadap getaran beban gantung, dengan hasil yang sama, dan besarnya
periode getar dapat dinyatakan dengan :
Jika harga T dan massa m dapat diperoleh lewat pengamatan, maka harga percepatan
gravitasi g dapat dihitung.
0 komentar:
Posting Komentar