Sifat pegas seperti ini banyak digunakan
dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada neraca pegas dan pada
kendaraan bermotor (pegas sebagai peredam kejut). Dua buah pegas atau
lebih yang dirangkaikan dapat diganti dengan sebuah pegas pengganti.
Jika pegas tersebut disusun seri atau paralel, maka nilai konstanta
penggantinya ditentukan dengan menggunakan persamaan:
Pegas tersusun seri
Susunan seri
Konstanta pegas total secara seri dirumuskan sebagai berikut
1 / kseri = 1 / K1 + 1 / K2 + …
Susunan Paralel
Konstanta pegas total secara paralel dirumuskan sebagai berikut
kparalel = k1 + k2 + . . .
Dengan memperhatikan aturan di atas, maka dapat ditentukan besar
konstanta dari pegas yang disusun seri, paralel, atau kombinasi.
Simpangan dari pegas, dapat digambarkan dalam suatu fungsi sinusoida.
Persamaan tersebut juga dapat dilukiskan dari sebuah proyeksi gerak
melingkar beraturan. Jika sebuah gerak melingkar beraturan telah
menempuh sudut fase sebesar θ, dari kedudukan awalnya berlawanan dengan
arah jarum jam, maka besar sudut fasenya dapat diuraikan menjadi:
θ = ω.t
θ = 2πf.t
θ = (2π / T).t
θ = sudut fase (rad atau derajat)
ω = sudut fase (rad/s)
t = waktu titik tersebut bergetar (s)
f = frekuensi (Hz)
T = perioda (s)
Sehingga persamaan simpangan dari gerak harmonik sederhana dapat dinyatakan sebagai :
y = A sin [(2π).t]
y = simpangan (m)
A = amplitudo (m)
Jika pada posisi awal, titik yang melakukan getaran harmonik sederhana pada sudut awal θo, maka persamaan simpangannya dapat dinyatakan menjadi :
y = A sin [2πφ]
φ = fase getaran
jadi fase getaran dirumuskan:
φ = [(t/T) + (θo/2π)
Dengan demikian, jika suatu titik telah bergetar dari t1 ke t2 di mana t2 > t1 maka beda fase yang dialami titik yang bergetar tersebut adalah:
Δφ = φ2-φ1= (t2 – t1)/T
Δφ = beda fase
Dua kedudukan suatu titik dapat dikatakan sefase atau berlawan fase jika beda fase yang dimilikinya adalah :
sefase Δφ = 0, 1, 2, 3, …, n
berlawanan fase Δφ = ½, 1½,2½ … (n+½)
dengan n = bilangan cacah = 0,1,2,3, . . .
Dengan mengetahui persamaan simpangan suatu gerak harmonik sederhana,
maka dapat ditentukan persamaan kecepatan dan percepatan dari gerak
harmonik tersebut. Untuk memperoleh kecepatan dan percepatan dengan cara
menurunkan satu kali dan dua kali dari persamaan umum simpangan gerak
harmonik sederhana.
Persamaan simpangan:
y = A sin ω.t
Persamaan kecepatan:
v = ωA cos ω.t
Persamaan percepatan:
a = -ω²A sin ω.t
Keterangan:
y = simpangan (m)
v = kecepatan suatu titik pada gerak harmonik sederhana (m/s)
a = percepatan pada suatu tititk pada gerak harmonik sederhana (m/s2)
ω = kecepatan sudut
A = amplitudo (m)
karena y = A sin ω.t maka a = -ω².y
Sudut fase gerak harmonik sederhana dititik keseimbangan θ=0° sehingga y = 0, V = Vmax , a = 0 sedangkan sudut fase dititik simpangan terbesar θ = 90°
sehingga y = ymax = A, V = 0, a = amax.
Gaya dalam gerak harmonik sederhana adalah :
menurut hukum Newton : F = m . a
menurut hukum Hooke : F = -k . y
Apabila disubstitusikan maka :
m . a = -k . y
k = m.ω²
Persamaan energi kinetik gerak getaran harmonik sederhana dirumuskan :
Ek = ½kA² cos²ωt
Persamaan energi potensial gerak getaran harmonik sederhana dirumuskan
Ep = ½kA² sin²ωt
Energi total/mekanik gerak getaran harmonik sederhana dirumuskan :
E = ½kA²
Persamaan bentuk lain :
v = ω√(A² – y²)
ARTIKEL TERKAIT:
Praktikum Fisika
- Praktikum Fisika Dasar 2 "Medan Magnet"
- Praktikum Fisika Dasar "Transformator"
- Praktikum Fisika Dasar 2 " Jembatan Wheatstone"
- Laporan Praktikum Fisika Dasar 2 " Hukum Kirchoff "
- Laporan Praktikum Fisika Dasar 2 "HUKUM OHM"
- Laporan Praktikum Koefisien Gesekan
- Laporan Praktikum Pemuaian Panjang dan Animasi Pemuaian Zat
- Laporan Lengkap Praktikum Panas Jenis Zat Padat
- Laporan Praktikum Pengukuran Viskositas Menurut Hukum Stokes
- Laporan Praktikum Massa Jenis Zat Padat Bentuk Teratur
- Laporan praktikum ultrasonic diffraction at different multiple slit system
- Laporan Praktikum Kolektor sinar matahari
- Praktikum thermogenerator semikonduktor
- Laporan praktikum Karakteristik dasar transistor
- Praktikum Rangkaian dioda dan zener
- Laporan Praktikum Dioda dan Penyearah
- Laporan Praktikum Pengenalan Alat Elektronika
Fisika
- Laporan Praktikum Fisika Dasar 2 "Pembiasan Cahaya Pada Cairan"
- Praktikum Fisika Dasar 2 "Medan Magnet"
- Praktikum Fisika Dasar "Transformator"
- Praktikum Fisika Dasar 2 " Jembatan Wheatstone"
- Laporan Praktikum Fisika Dasar 2 " Hukum Kirchoff "
- Laporan Praktikum Fisika Dasar 2 "HUKUM OHM"
- Laporan Praktikum Koefisien Gesekan
- Laporan Praktikum Ayunan Sederhana
- Laporan Praktikum Pemuaian Panjang dan Animasi Pemuaian Zat
- Laporan Lengkap Praktikum Panas Jenis Zat Padat
- Laporan Praktikum Pengukuran Viskositas Menurut Hukum Stokes
- Laporan Praktikum Massa Jenis Zat Padat Bentuk Teratur
- Kumpulan Materi Fisika Modern
- Materi Kuliah Fisika Dasar 2
- Kamera Digital Paling Tajam di Dunia, Menangkap Gambar Pertama dalam Melacak Energi Gelap
- Gel Konduktor Listrik dengan Kinerja Tak Terduga berhasil Disintesis
- Dimensi Waktu selain Satu
- Fisikawan Membelah Atom Menggunakan Presisi Mekanika Kuantum
Tetapan Pegas
0 komentar:
Post a Comment
Silahkan Tinggalkan Komentarnya