Pengertian Getaran
Getaran adalah gerak bolak-balik suatu objek di sekitar titik setimbang. Getaran dapat terjadi pada benda pegas yang bergetar, benda yang berayun-ayun, benda yang naik turun di permukaan air, dan lain-lain. Secara umum, besarnya periode (T) dan frekuensi (f) getaran yaitu:
Gaya Pemulih
Suatu benda dapat bergetar atau berayun disebabkan karena adanya suatu gaya. Gaya tersebut dinamakan gaya pemulih. Gaya pemulih menyebabkan suatu benda yang bergerak, gerakannya menjadi melambat, kemudian bergerak berbalik arah.
1. Getaran harmonis
Getaran harmonis adalah gerak getaran yang membentuk pola yang berulang-ulang secara terus menerus tanpa henti.
a. Getaran harmonis pada pegas.
Jika sebuah benda pegas diberi beban dengan massa m, kemudian direntangkan (ditarik) terhadap posisi setimbangnya, lalu dilepaskan. Maka akan terjadi gerakan naik turuk (bolak-balik) pada beban. Gerakan bolak-balik ini bisa disebut juga sebagai osilasi atau getaran.
Beban yang mengalami getaran tersebut misalkan bergerak mulamula dari posisi X0, kemudian ke posisi XA, lalu kembali melewatiposisi X0 menuju XB. Setelah itu beban akan kembali bergerak ke bawah menuju posisi X0. Dan X0 seterusnya
Getaran tersebut dapat terjadi akibat adanya gaya pemulih yang besarnya yaitu:
F = -k . x
F = gaya pemulih (N)
k = konstanta gaya pemulih (N/m)
x = jarak dari pusat setimbang (m)
Tanda ( - ) menyatakan arah gaya yang selalu menuju ke pusat getaran
Pada suatu saat getaran beban pada pegas akan stabil, gerakannya murni hanya dalam arah vertikal (sumbu Y), dan gerakan tersebut teratur dan terus-menerus. Dalam keadaan ini benda (beban) tersebut dikatakan bergerak secara harmonis. Pada keadaan ini berlaku:
b. Getaran harmonis pada bandul
Suatu benda (bandul) yang digantung dengan sebuah tali kemudian disimpangkan dengan simpangan sudut sebesar Ө, jika bandul tersebut dilepas, maka akan bergerak menuju posisi semula dan berayun bolak-balik secara terus menerus. Getaran pada bandul tersebut terjadi akibat adanya gaya pemulih yang besarnya sebagai berikut:
Saat gerak ayunan bandul tersebut sudah stabil dalam arah yang tetap dan terusmenerus, dapat dikatakan bahwa bandul tersebut telah berayun secara harmonis. Pada keadaan ini berlaku:
Sumber : Buku Fisika SMK Kelas XII