1. ELASTISITAS DAN
GERAK HARMONIK SEDERHANA
Bella Andreana/7
XI IPA 1

2. Pendahuluan
 Apabila gaya yang diterapkan terhadap suatu bahan dihilangkan,
bahan tersebut akan kembali ke bentuknya semula, contohnya pegas
dan karet. Ada juga benda yang mengalami bentuk secara permanen
jika dikenai gaya, contohnya tanah liat dan lilin. Untuk membedakan
karakteristik kedua jenis benda ini, benda dikatakan memiliki sifat
elastis
 Elastisitas adalah : Kecenderungan pada suatu benda untuk berubah
dalam bentuk baik panjang, lebar maupun tingginya, tetapi massanya
tetap, hal itu disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan atau
menariknya, pada saat gaya ditiadakan bentuk kembali seperti semula.
 Contoh benda yang elastis adalah karet gelang, busur panah, dan
pegas.

3. F
A
TEGANGAN (STRESS)
 Tegangan ialah gaya yang dialami benda persatuan
luas.
 Dirumuskan dengan :
F = Gaya (N)
A = Luas Penampang (m2)
σ = Tegangan (N/m2)
A
F

4. L
Lo
REGANGAN (STRAIN)
 Regangan ialah perbandingan pertambahan
panjang terhadap panjang asli, akibat mengalami
tegangan.
 Regangan dirumuskan dengan:
e = Regangan
L = Panjang akhir (m)
ΔL = Pertambahan panjang (m) 0
L
L
e

5. MODULUS YOUNG
 Modulus elastis / young ialah perbandingan antara tegangan dengan
regangan.
 Dirumuskan dengan :
L.A
Lo.F
e
E
F = gaya tekan/tarik
Lo = panjang mula-mula
A = luas penampang yang tegak lurus dengan gaya
∆L = pertambahan panjang
E = modulus elastisitas
Σ = stress
Ε = strain

6. Gaya Pegas
F
T = Perioda (s)
f = frekwensi (Hz)
k = konstanta gaya pegas (N/m)
m = massa beban (kg)

7. Susunan Pegas Seri atau Paralel
Paralel
Seri
21 kkkp 21 kkkp
21
111
kkk s 21
111
kkk s
Campuran

8. Energi Potensial Pegas
• Energi potensial elastis sebuah pegas sebanding dengan kuadrat
pertambahan panjang pegas.
• Energi potensial dirumuskan dengan :
xFE P
.
2
1
2
.
2
1
xkE P
EP = Energi potensial pegas (j)
x = Pertambahan panjang (m)
k = Konstanta pegas (N/m)
F = Gaya pegas (N)

9. Hukum Hooke
Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F
yang meregangkan pegas dengan pertambahan
panjang pegas pada daerah elastis pegas.
Berdasarkan Hukum III Newton (aksi-reaksi), pegas
akan mengadakan gaya yang besarnya sama tetapi
arah berlawanan
xkF
F = gaya pada pegas (N)
x = pertambahan panjang (m)
k = tetapan pegas (N/m)

10. • Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak - balik benda melalui suatu titik
keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon
selalu konstan
• Jenis Gerak Harmonik Sederhana:
• 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.
GERAK HARMONIK SEDERHANA (GHS)

11. Periode (T)
 Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode.
Periode ayunan (T) adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu
getaran. Benda dikatakan melakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di
mana benda tersebut mulai bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan periode
adalah sekon atau detik.
Frekuensi (f)
 Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik,
yang dimaksudkan dengan getaran di sini adalah getaran lengkap. Satuan frekuensi
adalah hertz.
Amplitudo
 Pada ayunan sederhana, selain periode dan frekuensi, terdapat juga amplitudo.
Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan

13.  Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda elastis yang terkena gaya sehingga benda
elastis tersebut berubah bentuk.
 Gaya yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat
padanya di sebut gaya pemulih.

14. Gaya Pemulih pada Pegas
 Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh sifat elastisnya ini, suatu pegas
yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali pada keadaan setimbangnya
mula- mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan.
 Sebuah pegas berfungsi meredam getaran saat roda kendaraan melewati jalan yang
tidak rata dan pegas - pegas yang tersusun di dalam springbed akan memberikan
kenyamanan saat orang tidur.

15. Gaya Pemulih pada Ayunan Bandul Matematis
 Ayunan matematis merupakan suatu partikel massa yang tergantung pada suatu titik
tetap pada seutas tali, di mana massa tali dapat diabaikan dan tali tidak dapat
bertambah panjang.
 Dari gambar, terdapat sebuah beban bermassa tergantung pada seutas kawat halus
sepanjang dan massanya dapat diabaikan. Apabila bandul itu bergerak vertikal
dengan membentuk sudut , gaya pemulih bandul tersebut adalah . Secara
matematis dapat dituliskan :

16. Persamaan Gerak Harmonik Sederhana

17. Kecepatan Gerak Harmonik Sederhana

18. Kecepatan untuk Berbagai Simpangan
 Dari persamaan yang dikuadratkan menjadi , maka:
...(1)
 Dari persamaan:
...(2)
 Persamaan (1) dan (2) dikalikan, sehingga didapatkan :
Keterangan :
v =kecepatan benda pada simpangan tertentu
= kecepatan sudut
A = amplitudo
Y = simpangan

19. Percepatan Gerak Harmonik Sederhana
 Dari persamaan kecepatan: , maka :
 Percepatan maksimum jika atau = 900 =
maka:
Keterangan :
 amaks = percepatan maksimum
 A = amplitudo
 = kecepatan sudut

20. Penerapan Elastisitas dalam kehidupan sehari-hari

21. 2) Kasur Pegas (Spring bed)
Contoh lain adalah kasur pegas. Ketika Anda duduk atau tidur di
atas kasur pegas, gaya beratmu menekan kasur. Karena mendapat
tekanan, maka pegas kasur termampatkan. Akibat sifat
elastisitasnya, kasur pegas meregang kembali. Pegas akan
meregang dan termampat, demikian seterusnya. Akibat adanya gaya
gesekan, maka suatu saat pegas berhenti bergerak. Dirimu yang
berada di atas kasur merasa sangat empuk akibat regangan dan
mampatan yang dialami oleh pegas kasur.
3) Alat Peregang Otot
Perhatikan Gambar di samping tampak seorang pria berolah
raga untuk melatih otot-otot dada agar kokoh dan kekar. Alat olah
raga ini memanfaatkan sifat elastisitas pegas. Pada alat ini pegas
ada pada bagian belakang. Sifat elastisitas banyak dimanfaatkan
untuk produk teknologi.

22. TERIMA KASIH
PHYSICS ARE
GREAT