Getaran

APA ITU GETARAN? 








Pada saat bergetar, benda melakukan suatu getaran. Getaran adalah gerakan bolak-balik yang ada di sekitar titik keseimbangan di mana kuat lemahnya dipengaruhi besar kecilnya energi yang diberikan. Satu getaran frekuensi adalah satu kali gerak bolak-balik penuh. Karena gerak yang terjadi bolak-balik secara teratur, getaran juga dapat disebut gerak periodik atau gerak berkala.

Pada gambar di atas, beban akan bergerak bolak-balik secara titik keseimbangan (A). Gerak itulah yang disebut getaran. Satu getaran gerak benda melalui A-B-A-C-A atau B-A-C-A-B atau bisa juga C-A-B-A-C.
Setiap benda yang bergetar pasti mempunyai simpangan getar. Simpangan getar adalah jarak kedudukan benda dari titik seimbangnya. Simpangan getar yang paling jauh disebut amplitudo. Amplitudo pada gambar di atas ditunjukkan oleh jarak AB atau AC. Dengan demikian, satu getaran dapat dikatakan sebagai gerak bolak-balik melalui titik seimbang dengan panjang lintasan sama dengan empat kali amplitudonya.
Periode getaran adalah waktu yang digunakan dalam satu getaran dan diberi simbol (T). Periode suatu getaran tidak tergantung pada amplitudo getaran. Frekuensi getaran adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh sistem dalam satu detik, diberi simbol (f). 

Ciri-ciri Getaran
Getaran memiliki ciri-ciri, di antaranya:
1. Untuk menempuh lintasan satu getaran diperlukan waktu yang biasa disebut periode 
2. Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi (f)

Jenis-jenis Getaran
Terdapat dua jenis getaran, yaitu:
1. Getaran bebas terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal, lalu dibiarkan bergetar secara bebas. Contoh getaran seperti ini adalah memukul garpu tala dan membiarkannya bergetar, atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang lalu dilepaskan.
2. Getaran paksa terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada sistem mekanis. Contohnya adalah getaran gedung pada saat gempa bumi.

Gerak Harmonik
Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik/harmonis. Apabila suatu partikel melakukan gerak periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak osilasi/getaran. Bentuk yang sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berosilasi pada ujung pegas. Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana. Banyak jenis gerak lain (osilasi dawai, roda keseimbangan arloji, atom dalam molekul, dan sebagainya) yang mirip dengan jenis gerakan ini.
Dalam kehidupan sehari-hari, gerak bolak balik benda yang bergetar terjadi tidak tepat sama karena pengaruh gaya gesekan. Ketika kita memainkan gitar, senar gitar tersebut akan berhenti bergetar apabila kita menghentikan petikan. Demikian juga bandul yang berhenti berayun jika tidak digerakan secara berulang. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan. Gaya gesekan menyebabkan benda-benda tersebut berhenti berosilasi. Jenis getaran seperti ini disebut getaran harmonik teredam. 
Dalam gerak harmonik sederhana, bekerja resultan gaya yang arahnya selalu menuju titik kesetimbangan, gaya ini disebut gaya pemulih, besarnya berbanding lurus dengan posisi benda terhadap titik keseimbangan.

Gerak Harmonik dan pemulih pada ayunan sederhana

Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di titik kesetimbangan A. Jika beban ditarik ke titik B dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke A, C, lalu kembali lagi ke B. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana.
Komponen gaya lain adalah mg . Gaya ini selalu menuju titik kesimbangan ayunan dan tegak lurus terhadap tegangan tali. Gaya yang arahnya selalu menuju titik keseimbangan adalah gaya pemulih. Besar gaya pemulih pada ayunan sederhana dapat ditulis sebagai berikut: 


Dengan:
F = Gaya pemulih (n)
g = Percepatan grafitasi (m/s2)
m = Massa benda (kg)
= Sudut simpangan

Besaran fisika pada Gerak Harmonik Sederhana pada ayunan sederhana
a. Periode (T)
Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode alias waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap. Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ke titik tersebut.
Jadi periode ayunan (T) adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran (disebut 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.

b. Frekuensi (f)
Selain periode, terdapat juga frekuensi alias banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik. Yang dimaksudkan dengan getaran di sini adalah getaran lengkap. Satuan frekuensi adalah 1/sekon atau s-1. 1/sekon atau s-1 disebut juga hertz, menghargai seorang fisikawan. Hertz adalah nama seorang fisikawan.

d. Amplitudo (A)
Pada ayunan sederhana, selain periode dan frekuensi, terdapat juga amplitudo. Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan.

SUMBER : http://chelly10206.blogspot.co.id/2011/05/getaran.html