RENCANA PEMBELAJARAN 9. POKOK BAHASAN: GETARAN SELARAS (Lanjutan)

dokumen-dokumen yang mirip
BAB 3 DINAMIKA STRUKTUR

Catatan Kuliah FI1101 Fisika Dasar IA Pekan #8: Osilasi

TUJUAN PERCOBAAN II. DASAR TEORI

Getaran sistem pegas berbeban dengan massa yang berubah terhadap waktu

Husna Arifah,M.Sc :Ayunan (osilasi) dipakai.resonansi

GETARAN DAN GELOMBANG

INTRODUKSI Dr. Soeharsono FTI Universitas Trisakti F

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENENTUAN NILAI PARAMETER PEREDAM GETARAN AKIBAT GEMPA PADA BANGUNAN BERLANTAI TIGA

REKAYASA GEMPA GETARAN BEBAS SDOF. Oleh Resmi Bestari Muin

The Forced Oscillator

menganalisis suatu gerak periodik tertentu

PROFIL GETARAN PEGAS DENGAN PENGARUH GAYA LUAR DAN VARIASI FAKTOR REDAMAN SKRIPSI

Gambar 1. Sistem pegas-massa diagram benda bebas

DYNAMICS OF STRUCTURES

Fisika Dasar I (FI-321)

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini: Getaran dan Gelombang Bunyi

Antiremed Kelas 11 FISIKA

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR OSILASI

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

II LANDASAN TEORI. Besaran merupakan frekuensi sudut, merupakan amplitudo, merupakan konstanta fase, dan, merupakan konstanta sembarang.

GETARAN DAN GELOMBANG

HAND OUT FISIKA DASAR I/GELOMBANG/GERAK HARMONIK SEDERHANA

Simulasi Gerak Harmonik Sederhana dan Osilasi Teredam pada Cassy-E

ANALISIS DOMAIN WAKTU SISTEM KENDALI

GERAK HARMONIK. Pembahasan Persamaan Gerak. untuk Osilator Harmonik Sederhana

OSILASI ELEKTROMAGNETIK & ARUS BOLAK-BALIK

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 FISIKA

Referensi : Hirose, A Introduction to Wave Phenomena. John Wiley and Sons

MAKALAH GETARAN BEBAS TAK TEREDAM DAN GETARAN BEBAS TEREDAM

GELOMBANG MEKANIK. (Rumus)

I. Hukum lintasan : Semua planet bergerak dalarn lintasan berupa elips, dengan matahari pada salah satu titik fokusnya.

Fisika Umum (MA-301) Getaran dan Gelombang Bunyi

Getaran osilasi teredam pada pendulum dengan magnet dan batang aluminium

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Penyelesaian Numerik Model Ayunan Terpaksa Menggunakan Metode Exponential Time Differencing (ETD) dan Karakteristik Dinamika

Respons Sistem dalam Domain Waktu. Dasar Sistem Kontrol, Kuliah 4

Teori & Soal GGB Getaran - Set 08

SILABUS. I. IDENTITAS MATA KULIAH Nama mata kuliah : Gataran Mekanis Nomor kode : PP 360

SISTEM GETARAN PAKSA SATU DERAJAT KEBEBASAN

ANALISIS SIMULASI GEJALA CHAOS PADA GERAK PENDULUM NONLINIER. Oleh: Supardi. Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Negeri Yogyakarta

BAB III SIMPLE VIBRATION APPARATUS

BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR GETARAN MEKANIS. oleh. Tim Dosen Mata Kuliah Getaran Mekanis. Fakultas Teknik Universitas Indonesia Februari 2016

GERAK OSILASI. Penuntun Praktikum Fisika Dasar : Perc.3

Moh. Khairudin, PhD. Lab. Kendali T. Elektro UNY. Bab 8 1

KATA PENGANTAR. Semarang, 28 Mei Penyusun

DINAS PENDIDIKAN KOTA PADANG SMA NEGERI 10 PADANG GETARAN

Contoh klasik dari persamaan hiperbolik adalah persamaan gelombang yang dinyatakan oleh

Materi Pendalaman 01:

GETARAN DAN GELOMBANG STAF PENGAJAR FISIKA DEP. FISIKA IPB

Pengembangan Prototipe Hybrid Shock Absorber : Kombinasi Viscous dan Regenerative Shock Absorber

EKSPERIMEN GERAK HARMONIK DUA BATANG TERKUNCI SEBAGIAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan

SASARAN PEMBELAJARAN

iii Banda Aceh, Nopember 2008 Sabri, ST., MT

JURNAL PRAKTIKUM SUPERPOSISI GETARAN HARMONIK

Hukum gravitasi yang ada di jagad raya ini dijelaskan oleh Newton dengan persamaan sebagai berikut :

MATERI PERKULIAHAN. Gambar 1. Potensial tangga

Penyelesaian Model Sistem Gerak Bebas Teredam

Perhitungan Waktu Pemutus Kritis Menggunakan Metode Simpson pada Sebuah Generator yang Terhubung pada Bus Infinite

Media Pembelajaran Menggunakan Spreadsheet Excel. Materi Osilasi Harmonik Teredam

SISTEM KENDALI OTOMATIS Analisa Respon Sistem

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Mata Kuliah GELOMBANG OPTIK TOPIK I OSILASI. andhysetiawan

dy dx B. Tujuan Adapun tujuan dari praktikum ini adalah

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB II KAJIAN TEORI. homogen yang dikenal sebagai persamaan forced Korteweg de Vries (fkdv). Persamaan fkdv yang dikaji dalam makalah ini adalah

5 GETARAN DUA DERAJAD KEBEBASAN (Two Degrees of Freedom System)

ANALISIS SISTEM KENDALI

ANALISIS GETARAN ROTASIONAL TEREDAM SISTEM BATANG DAN PEGAS TORSIONAL UNTUK DIKEMBANGKAN SEBAGAI MODEL FLUKTUASI EKONOMI

Simulasi Peredaman Getaran Bangunan dengan Model Empat Tumpuan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH REDAMAN DAN GAYA EKSTERNAL TERHADAP GERAK PENDULUM

1 BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN

jenis bahan yang dipakai akan berpengaruh terhadap pola goyangan yang

BAB I PENDAHULUAN. tegangan, disebabkan jarak sumber ke saluran yang sangat jauh ke beban

Simulasi Control System Design dengan Scilab dan Scicos

SISTEM KENDALI DASAR RESPON WAKTU DAN RESPON FREKUENSI. Fatchul Arifin.

Getaran dan Gelombang

GERAK HARMONIK Gerak Harmonik terdiri atas : 1. Gerak Harmonik Sederhana (GHS) 2. Gerak Harmonik Teredam

Karakteristik Gerak Harmonik Sederhana

Redesign Sistem Peredam Sekunder dan Analisis Pengaruh Variasi Nilai Koefisien Redam Terhadap Respon Dinamis Kereta Api Penumpang Ekonomi (K3)

KARAKTERISTIK GERAK HARMONIK SEDERHANA

PEMBENTUKAN MODEL : AYUNAN (OSILASI) BEBAS. Husna Arifah,M.Sc

1. Jarak dua rapatan yang berdekatan pada gelombang longitudinal sebesar 40m. Jika periodenya 2 sekon, tentukan cepat rambat gelombang itu.

EKSPERIMEN GERAK HARMONIK DUA BANDUL

ANALISIS RANGKAIAN. Oleh: Pujiono. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013

Satuan Pendidikan. : XI (sebelas) Program Keahlian

JURNAL PRAKTIKUM GERAK OSILASI DAN JATUH BEBAS

BAB 2 TEORI DASAR 2-1. Gambar 2.1 Sistem dinamik satu derajat kebebasan tanpa redaman

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB 4 MODEL DINAMIKA NEURON FITZHUGH-NAGUMO

GERAK HARMONIK SEDERHANA

Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI

DINAS PENDIDIKAN KOTA PADANG SMA NEGERI 10 PADANG ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE (Pegas)

Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI

Osilasi Harmonis Sederhana: Beban Massa pada Pegas

ANALISIS PERCEPATAN FLIR PADA PESAWAT TERBANG AKIBAT GETARAN DINAMIK DENGAN METODE ELEMEN HINGGA (Septian Wijayanto, Ir Yerri Susatio, MT)

BANDUL SEDERHANA BANDUL SEDERHANA

Transkripsi:

RENCANA PEMBELAJARAN 9. POKOK BAHASAN: GETARAN SELARAS (Lanjutan) Di muka telah disebutkan adanya jenis getaran selaras teredam, yang persamaan differensial geraknya diberikan oleh (persamaan (8.1 3b) di mana, c = koefisien redaman dan, k = tetapan gaya balik linier. Di sini akan dibahas ketiga jenis getaran selaras teredam, yaitu teredam kuat/lanjut (over damped) teredam kritis (critical damped) dan teredam lemah/iambat (under damped). A. Getaran Selaras Teredam Getaran teredam kuat/lanjut. Getaran selaras teredam kuat terjadi apabila berlaku persamaan (8.16): Pada kondisi demikian, penyelesaian persamaan (9.1) berbentuk dengan dan D 1 dan D 2 pada persamaan (9.3) adalah tetapan-tetapan integrasi yang nilainya ditentukan oleh syarat awal. Massa yang diberi simpangan awal tertentu dengan kecepatan awal 0 (dilepas), akan kembali ke posisi setimbang secara lambat tanpa menjalani getaran (Gb. 9.1). Universitas Gadjah Mada 1

Gambar 9.1. Plot getaran teredam kuat dan teredam kritis. Getaran teredam kritis Kondisi untuk getaran teredam kritis adalah Dengan kondisi ini, penyelesaian persamaan (91) yang mempunyai arti fisis (dengan 2 tetapan integrasi) berbentuk berupa perkalian antara fungsi linier (At + B) dan fungsi eksponen (e -yt ) Seperti getaran teredam kuat, jika massa diberi simpangan awal tertentu lalu dilepaskan, maka akan kembali ke posisi setimbang, tanpa menjalani getaran, hanya lebih cepat daripada getaran teredam kuat (Gb. 9.1.). Getaran teredam lemah / lambat Kondisinya : persamaan (8.18), Persamaan geraknya (penyelesaian persamaan (9.1)): dengan A dan sebagai tetapan-tetapan integrasinya, dan menyatakan frekuensi getaran tercdarn ( ). Fakior Ae -yt menunjukkan bahwa aplitudo getaran selaras teredam lemah mengecil terhadap pertambahan waktu secara eksponensiil. Gambar 9.2. melukiskan grafik x(t) persamaan (9.9). Faktor disebut tetapan peluruhan amplitudo, dan disebut waktu relaksasi getaran, yakni waktu diperlukan untuk mengecilnya amplitudo dengan factor e -1 =0,3679. Dalam satu kali getaran (1 periode, t = T d ), amplitudonya telah mengecil dengan faktor e -ytd, dengan Universitas Gadjah Mada 2

mengecilnya amplitudo sejalan dengan mengecilnya tenaga getaran. Hal ini terjadi karena adanya gaya redaman yang non-konservatif. Mengingat tenaga getaran dapat dinyatakan sebagai Gambar 9.1. Plot Getaran teredam lambat dan persamaan differensial geraknya B. Getaran Selaras Terpaksa Pada GST dapat ditambahkan lagi gaya eksternal guna mempertahankan agar getaran tetap berlangsung, walaupun mengalami gaya peredam. Getaran yang mengalami gaya eksternal seperti termaksud di atas, disebut getaran selaras terpaksa (forced harmonic oscillator). Gaya eksternal sebagai gaya pemaksa, yang paling umum berbentuk sinusoidal (harmonik) terhadap waktu, Dengan adanya gaya pemaksa tersebut di atas, persamaan differensial berbentuk di mana a 0 = F 0 /m dan = frekuensi sudut osilasi gaya pemaksa. Penyelesaian dari persamaan differensial linier orde dua (9.16) adalah Universitas Gadjah Mada 3

Fungsi penyelesaian tersebut di atas terdiri atas dua bagian, yakni bagian (suku) pertama adalah penyelesaian dan persamaan differensial homogen yang meluruh terhadap waktu, disebut bagian tanggap fana (transient response), dan bagian (suku) kedua berasal dari komponen non-homogen (gaya pemaksa) dengan amplitudo yang tetap, disebut tanggap keadaan mantap (steady state response). Sekarang hanya ditinjau bagian kedua saja, karena bagian pertama sudah dibahas pada seksi sebelumnya. A p = amplitudo bagian keadaan mantap, dan = beda fase antara gaya pemaksa dan bagian keadaan mentap. Dengan mensubstitusikan persamaan (9.17) ke persamaan (9.16), diperoleh dan Amplitude keadaan mantap, A p ( ), mencapai harga maksimurn untuk disebut frekuensi resonansi, yang pada saat itu sistem dikatakan dalam keadaan beresonansi, yakni terjadi resonansi antara gaya pemaksa dengan sistem getaran. Pada saat terjadi resonansi, sistem getaran menyerap tenaga atau daya paling besar dari gaya pemaksa, dan ini tejadi pada saat,berharga /2 atau 90 0. Gambar 9.3 melukiskan ( ) dan di mana bervariasi dan 0 sampai, sesuai dengan persamaan ( 9.19) Universitas Gadjah Mada 4

Dari persamaan (9.18) mudah diketahui bahwa pada saat resonansi, amplitudo keadaan mantap mencapai harga maksimum (juga nampak pada gambar 9.3) sebesar Untuk redaman yang lemah Universitas Gadjah Mada 5