dibuat oleh : Syifa Tunnisa Yunita Nurul K Fikri Zain

1. HANDOUT
GETARAN HARMONIS
KELOMPOK 6
SYIFA TUNNISA
(3215140610)
YUNITA N.K
(3215143641)
FIKRI ZAIN(

2. 1
Judul : Elastisitas dan Getaran
Satuan Pendidikan : SMA/MA
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester : XI / ganjil
Waktu : 12 x 45 menit
Kompetensi Inti :
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli
(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro- aktif dan
menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam
menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami, menerapkan, menganalisis, dan mengevaluasi pergaulan faktua,
konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang
ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan
kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena
dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang
spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4 : Mengolah, menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah abstrak
terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri
serta bertindak secara efektif dan kreatif , dan mampu menggunakan metode sesuai
kaidah keilmuwan.

3. 2
Kompetensi dasar :
1. Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui
pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
2. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat;
tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli
lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam
melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi
3. Menganalis pengaruh gaya pada sifat elastis benda.
4. Menganalisis hubungan antara gaya dan gerak getaran
5. Merencanakan dan melaksanakan percobaan getaran harmonis pada ayunan bandul dan
getaran pegas
Indikator :
1. Mendeskripsikan karakteristik gaya pada benda elastis berdasarkan data percobaan
(grafik).
2. Membandingkan tetapan gaya berdasarkan data pengamatan.
3. Menganalisis susunan pegas seri dan paralel.
4. Membandingkan modulus elastisitas dan konstanta gaya.
Tujuan Pembelajaran :
Peserta didik dapat:
1. Menjelaskan pengertian sifat elastis.
2. Menyebutkan aplikasi gaya pegas dalam kehidupan sehari-hari.
3. Menyebutkan sifat-sifat yang dimiliki oleh gaya pegas.
4. Menjelaskan hukum Hooke untuk menerangkan perilaku pegas.
5. Menghitung konstanta pegas yang disusun secara seri dan secara pararel.
6. Menyebutkan keuntungan pegas yang disusun secara seri dan secara pararel.
7. Menjelaskan osilasi benda di antara dua pegas.
8. Menjelaskan cara mengukur massa astronaut.
9. Mendefinisikan besaran modulus Young, modulus shear, dan modulus bulk.

4. 3
10. Menghitung besaran-besaran yang berkaitan dengan elastisitas bahan.
11. Menunjukkan manfaat sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-hari.
Karakter siswa yang diharapkan :
 Jujur, Toleransi, Kerja keras, Mandiri, Demokratis, Rasa ingin tahu, Komunikatif,
Tanggung Jawab.
Kewirausahaan / Ekonomi Kreatif :
 Percaya diri, Berorientasi tugas dan hasil.

5. 4
PETA KONSEP
GETARAN
HARMONIS
KARAKTERISTIK
PENGERTIAN
GETARAN
HARMONIS
MACAM-MACAM
GETARAN
HARMONIS
GERAK HARMONIS
PADA BANDUL
GERAK HARMONIS
PADA PEGAS
ISTILAH-ISTILAH
PADA GETARAN
HARMONIS
PERSAMAAN
KECEPATAN GERAK
HARMONIS
SEDERHANA
PERCEPATAN
GERAK HARMONIS
SEDERHANA
ENERGI GETARAN
HARMONIS

6. 5
RINGKASAN MATERI
KARAKTERISTIK GETARA N HARMONIS
A. PENGERTIA N GETARAN HARMONIS
Gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Gerak periodik ini
selalu dapat dinyatakan dalam fungsi sinusoidal, oleh sebab itu gerak periodik disebut gerak
harmonis. Jika gerak yang periodik ini bergerak bolak-balik melalui lintasan yang sama disebut
getaran atau osilasi.
Ketika sebuah getaran atau osilasi terulang sendiri, ke depan dan ke belakang, pada lintasan yang
sama, gerakan tersebut yang disebut periodik.
B. MACAM-MACAM GETARAN HARMONIS
Gerak Harmonis Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
1. Gerak Harmonis Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas,
gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan
sebagainya.
2. Gerak Harmonis Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi
ayunan torsi, dan sebagainya.
1. GERAK HARMONIS PADA BANDUL
Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka
benda akan dian di titik keseimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A
dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke
A. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain
beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonis sederhana.

7. 6
persamaan gaya pemulih pada bandul sederhana
𝑭 = −𝒎 𝒈 𝐬𝐢𝐧 𝜽
Frekuensi : 𝑓 =
1
2𝜋
√
𝑘
𝑚
Periode : 𝑇 = 2𝜋√
𝑚
𝑘
2. GERAK HARMONIS PADA PEGAS
Semua pegas memiliki panjang alami sebagaimana tampak
pada gambar. Ketika sebuah benda dihubungkan ke ujung
sebuah pegas, maka pegas akan meregang (bertambah
panjang) sejauh y. Pegas akan mencapai titik
kesetimbangan jika tidak diberikan gaya luar (ditarik atau
digoyang).
Hukum Hooke
Sebuah pegas ketika diberi gaya tarik F akan bertambah
panjang sejauh x, dan dalam kasus ini berlaku hukum
Hooke:
kxF 
Gaya pemulih yang dilakukan pada pegas 𝐹 = −𝑘.∆𝑥
Frekuensi : 𝑓 =
1
2𝜋
√
𝑘
𝑚
Periode : 𝑇 = 2𝜋√
𝑚
𝑘
F : gaya tarik (N), k : tetapan pegas (N/m), dan x : pertambahan
panjang akibat gaya (m).
Tanda negatif (-) karena arah gaya pemulih selalu berlawanan
dengan arah gerak pegas.

s
L
m
cosmg
sinmg
mg

8. 7
C. ISTILAH-ISTILAH PADAGETARAN HARMONIS
1. Periode (T)
Periode (T) adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda
dikatakan melakukan satu getaran jika beegerak dari titik dimana benda tersebut mulai
bergerak dan kembali lagi ke titik awal. Satuan periode adalah sekon atau detik (s).
2. Frekuensi (f)
Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik. Satuan
frekuensi adalah Hertz (Hz).
3. Amplitude (A)
Ampiltudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan. Satuan amplitudo
adalah meter (m).
4. Simpangan
Simpangan adalah jarak massa dari titik setimbang pada setiap saat. Jika arahnya vertikal
maka dilambangkan dengan Y, dan apabila arahnya horizontal lambangnya adalah X.
satuan dari simpangan adalah meter (m).
5. Siklus
Siklus mengacu pada gerak bolak-balik yang lengkap dari satu titik awal, kemudian
kembali ke titik yang sama.
PERSAMAAN GETARAN HARMONIS
Persamaan Gerak Harmonis Sederhana adalah :
Keterangan :
Y = simpangan
A = simpangan maksimum (amplitudo)
F = frekuensi
t = waktu
Jika posisi sudut awal adalah θ0, maka persamaan gerak harmonis sederhana menjadi :

9. 1
KECEPATAN GERAK HARMONIS SEDERHA NA
Dari persamaan gerak harmonis sederhana
Kecepatan gerak harmonis sederhana :
Kecepatan maksimum diperoleh jika nilai atau ,
sehingga : vmaksimum = Aω
KECEPATAN UNTUK BERBAGAI SIMPANGAN
Persamaan tersebut dikuadratkan
, maka :
...(1)
Dari persamaan :
...(2)
Persamaan (1) dan (2) dikalikan, sehingga didapatkan :
Keterangan :
v =kecepatan benda pada simpangan tertentu
ω = kecepatan sudut
A = amplitudo
Y = simpangan
PERCEPATAN GERAK HARMONIS SEDERHANA
Dari persamaan kecepatan : , maka:

10. 2
Percepatan maksimum jika atau = 900 =
Keterangan :
a maks = percepatan maksimum
A = amplitudo
ω = kecepatan sudut
ENERGI GETARAN HARMONIS
Energi kinetik benda yg melakukan gerak harmonis sederhana, misalnya pegas, adalah
ωtAmmvEk cos222
2
12
2
1

Karena k = mω2, diperoleh
ωtkAEk cos22
2
1

Energi potensial elastis yg tersimpan di dalam pegas untuk setiap perpanjangan y adalah
ωtAmωtkAkyEp sinsin 222
2
122
2
12
2
1

Jika gesekan diabaikan, energi total atau energi mekanik pada getaran pegas adalah
2
2
12
2
12
2
1
222
2
1
)cossin(
kAmvkyEEE
ωtωtkAEEE
kpM
kpM



11. 3
LATIHAN SOAL
1. Sebuah benda bergetar hingga
membentuk suatu gerak harmonis
dengan persamaan 𝑦 =
0.04 sin100𝑡. tentukan :
a. Persamaan kecepatan
b. Kecepatan maksimum
c. Persamaan percepatan
2. Sebuah beban bermassa 250 gram
digantung dengan sebuah pegas yang
memiliki konstanta 100 N/m
kemudian disimpangkan hingga
terjadi getaran selaras. Tentukan
periode getarannya!
3. Sebuah bandul matematis memiliki
panjang tali 64 cmdan bebn massa
sebesar 200 gram. Tentukan periode
getaran bandul matematis tersebut,
gunakan percepatan gravitasi bumi
g=10m/s2.
4. Sebuah balok bermassa 0.5 kg
dihubungkan dengan sebuah pegas
ringan dengan konstanta 200 N/m.
kemudian system tersebut berosilasi
harmonis. Jika diketahui simpangan
maksimumnya adalah 3cm. maka
tentukanlah kecepatan
maksimumnya!
5. Sebuah bandul sederhana dengan
panjang tali 39.2 cm dan beban 200
gram. Jika percepatan gravitasi 9.8
m/s2. Tentukan periode ayunan!

12. 1
KUNCI JAWABAN
1. a. 𝑣 = 𝜔 𝐴 cos 𝜔 𝑡 = (100)(0.04)cos100 𝑡 = 4cos100𝑡
b. 𝑣 𝑚 = 𝜔 𝐴 = (100)(0.04) = 4 𝑚/𝑠
c. 𝑎 = −𝜔2
𝐴 sin 𝜔 𝑡 = −(100)(0.04)sin100𝑡 = −400sin 100 𝑡
2. 𝑇 = 2𝜋√
𝑚
𝑘
= 2𝜋√
0.25
100
= 2𝜋√
25
10000
= 2𝜋 ×
5
100
= 0.1𝜋 𝑠
3. 𝑇 = 2𝜋√
𝑙
𝑔
= 2𝜋√
0.64
10
= 2𝜋√
64
1000
= 2𝜋 ×
8
10 √10
=
1.6𝜋
√10
= 0.16𝜋√10 𝑠
4. 𝑇 = 2𝜋√
𝑚
𝑘
= 2𝜋√
0.5
200
= 2𝜋√
1
400
= 2𝜋 ×
1
20
= 0.1𝜋 𝑠
5. 𝑇 = 2𝜋√
𝑙
𝑔
= 2𝜋√
39.2/100
9.8
= 2𝜋√
4
100
= 0.4𝜋 𝑠