Dokumen ini membahas tentang harmonik dan gerak harmonik sederhana. Harmonik adalah gangguan pada sistem distribusi listrik akibat distorsi gelombang arus dan tegangan, yang merupakan gelombang dengan frekuensi perkalian bilangan bulat dengan frekuensi dasar. Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak-balik teratur melalui titik keseimbangan dengan banyak getaran konstan, seperti ayunan bandul atau pegas. Hukum Hooke menyatakan b
1. HARMONIK
IMAM MUSTOFA / 1410501063
R.SURYOTO EDY RAHARJO, S.T., M.ENG.
TEKNIK ELEKTRO, FAKUTAS TEKNIK UNIVERSITAS TIDAR
2. OUTLINE
HARMONIK
GERAK HARMONIK SEDERHANA
HUKUM HOOKE
SUSUNAN SERI DAN PARALEL
Hukum Kekekalan Energi Gerak Harmonik Sederhana
3. HARMONIK
Harmonik adalah gangguan yang terjadi pada sistem distribusi tenaga
listrik akibat terjadinya distorsi gelombang arus dan tegangan. Pada
dasarnya, harmonik adalah gejala pembentukan gelombang-gelombang
dengan frekuensi berbeda yang merupakan perkalian bilangan bulat
dengan frekuensi dasarnya.
4. GERAK HARMONIK SEDERHANA
Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak bolak balik secara teratur
melalui titik keseimbangannya dengan banyaknya getaran benda dalam
setiap sekon selalu sama atau konstan. Setiap gerak yang terjadi secara
berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik.
5. GERAK HARMONIK SEDERHANA
Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam
silinder gas, gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal /
vertikal dari pegas, dan sebagainya.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul
fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
6. GERAK HARMONIK SEDERHANA
Simpangkan benda dari titik setimbangnya kemudian lepaskan dan benda
akan bergerak terus menerus melewati titik setimbang membentuk bidang
datar atau garis seperti di bawah dinamakan Gerak Harmonik Sederhana
atau SHM (Simple Harmonic Motion)
7. GERAK HARMONIK SEDERHANA
Contoh Aplikasi Gerak Harmonik Sederhana :
Biasanya dijelaskan pada kasus Ayunan Bandul dan Pegas
Ayunan Bandul Sederhana atau disebut juga sebagai Pendulum.
8. GERAK HARMONIK SEDERHANA
Persamaan :
Dalam ayunan bandul sederhana, periode ayunan tergantung dari panjang
tali dan gravitasi. Semakin besar panjang tali maka makin besar juga
periodanya.
10. HUKUM HOOKE
Tarik pegas dari titik setimbanya maka gaya F berbanding lurus dengan
pertambahan panjang pegas Y atau gaya makin besar pertambahan
panjang makin besar. Interaksi gaya F dilawan oleh gaya pegas F' atau aksi
F dilawan sama besar oleh gaya reaksi F'.
11. HUKUM HOOKE
Tanda (-) menunjukkan vektor F' berlawanan arah dengan vektor F boleh
ditukar jika arah vektor F negatif maka arah vektor F' menjadi positif.
12. HUKUM HOOKE
Pertambahan panjang pegas (Y) boleh ditulis ΔY atau dengan variabel lain
ΔX atau Δl. Selang usaha (ΔW) untuk pertambahan panjang pegas (ΔY)
adalah:
15. Hukum Kekekalan Energi Gerak
Harmonik Sederhana
Untuk menyederhanakan permasalahan pada posisi setimbang sebagai
titik acuan dimana energi potensial pegas bernilai nol (Ep=0). Simpangkan
benda yang tergantung pada ujung pegas sejauh Y, pada posisi ini sistem
hanya memiliki energi potensial pegas (Ep=1/2 kY2).
Gaya pemulih selalu mengedalikan gerak periodik ini dan arah gaya
pemulih berlawanan dengan arah gerak pada sistem ini adalah gaya pegas
(F=kY).
16. Hukum Kekekalan Energi Gerak
Harmonik Sederhana
Menganalisa Gerak Harmonik Sederhana (SHM) berkaitan dengan Gerak
Melingkar Beraturan (GMB). SHM adalah seluruh variabel GMB proyeksi
pada salah satu sumbu, sistem ini pada Sb Y. Ingat lagi GMB sudut tempuh
(θ=ω.t), kecepatan linear (V=ω.R) arah selalu menyinggung lintasan
lingkaran, percepatan sentripetal (as=V2/R) arah menuju ke pusat
lingkaran gaya sentripetal (Fs=mv2/R) searah degan as.