Gerak Harmonik Sederhana (Fisika kelas XI SMA)

1. GERAK HARMONIK SEDERHANA
Tugas Remedial Fisika
Nama : Rizka Amalia Hutami
Kelas : XI MIA 5

2. Gerak Harmonik
adalah gerak bolak-balik di sekitar titik setimbang.
A. Persamaan Gerak Harmonik
Ѳ
x
y
R cos Ѳ
R
RsinѲ
P’
P
P1
P0
P2
P3
Gerak benda dari P0-P1-P2-P3-P0
disebut gerak melingkar
beraturan.
Gerak benda dari P0-O-P2-O-P0
disebut gerak harmonik pada
sumbu-y.
Gerak benda dari P1-O-P3-O-P1
disebut gerak harmonik pada
sumbu-x.
O

3. Waktu yang diperlukan oleh sebuah titik untuk
berputar 1x lingkaran (bolak-balik) disebut periode
( T ). Banyaknya putaran/getaran yang dilakukan setiap
detik disebut frekuensi ( f ).
f merupakan kebalikan dari T
sHz
Pada gambar sebelumnya, diperoleh waktu yang diperlukan
untuk titik dari P0  P
t = Ѳ . T
2π
sudut yang ditempuh Ѳ = 2π . t
T

4. Kedudukan atau Simpangan Gerak Harmonik
pada sumbu-x
x = R cos Ѳ = R cos 2π . t
T
pada sumbu-y
y = R sin Ѳ = R sin 2π . t
T
T
y (m)
t (s)
y = A sin ωt
COS COSX

5. Kecepatan Gerak Harmonik
merupakan turunan pertama dari persamaan simpangan
gerak harmonik.
Jika simpangan gerak
merupakan fungsi sinus,
persamaan kecepatannya
merupakan fungsi cosinus.
Dan juga sebaliknya.
T
v (m/s)
t (s)
v = Aω cos ωtAω
-Aω

6. Percepatan Gerak Harmonik
merupakan turunan pertama kecepatan terhadap waktu, atau
turunan kedua dari simpangan gerak terhadap waktu.
Tanda negatif (–) menunjukkan bahwa percepatan gerak
harmonik selalu berlawanan arah dengan arah gerak.
T
a (m/s
2
)
t (s)
a = -Aω2 sin ωt
Aω2
-Aω2
yωtAωtA
dt
d
dt
dv
a 22
sin)cos(  

7. Gaya yang Bekerja pada Gerak Harmonik
gerak harmonik selalu dipengaruhi oleh sebuah gaya ( F )
yang besarnya sebanding dengan simpangannya ( y ) dan
arahnya berlawanan arah geraknya ( – ).
F = -k . y F = -mω2 . y
Frekuensi
Sudut
ω =

8. Fase Gerak Harmonik
adalah suatu keasaan gerak yang berhubungan dengan
arah simpangan dan arah geraknya pada suatu saat tertentu.
y = A sin (ωt + Ѳ0)
v = Aω cos (ωt + Ѳ0)
sudut fase gerak harmonik
Ѳ = (ωt + Ѳ0)
Ѳ = (2π . t + Ѳ0 )
T
Fase ( ф )
adalah besarnya
sudut fase ( Ѳ )
dibagi dengan 2π.

9. B. Gerak Harmonik pada Pegas
kedudukan benda pada ujung pegas pada saat pegas
dalam keadaan diam disebut kedudukan setimbang
benda.
mg
F = -k . y
Fpemulih

10. B. Gerak Harmonik pada Ayunan Sederhana
x
O
F = mg . sinѲ
x = l . sinѲ
sinѲ = x
l
Gaya menuju titik O
Besar simpangan arah
F = - mg . x
l
Gaya menuju setimbang
Frekuensi
Sudut
ω2 =
g
l
l
g
l
l

11. Energi pada Gerak Harmonik
Energi Kinetik benda yang melakukan gerak
harmonik sederhana, misalnya pegas adalah:
Energi Potensial elastis yang tersimpan di dalam
pegas untuk setiap perpanjanganya adalah:
Energi Mekanik pada getaran pegas adalah:

12. TERIMA KASIH