400 likes | 1.51k Views
GELOMBANG OPTIK. OSILASI HARMONIK. TOPIK I. A. PENDAHULUAN. Gerak dapat dikelompokan menjadi : Gerak di sekitar suatu tempat contoh : ayunan bandul , getaran senar dll . Gerak yang berpindah tempat contoh : bola yang di tendang , pulsa yang menjalar pada seutas tali dll.
E N D
GELOMBANG OPTIK OSILASI HARMONIK TOPIK I andhysetiawan
A. PENDAHULUAN Gerakdapatdikelompokanmenjadi: • Gerakdisekitarsuatutempat contoh: ayunanbandul, getaransenardll. • Gerak yang berpindahtempat contoh: bola yang ditendang, pulsa yang menjalarpadaseutastalidll. andhysetiawan
Apakaosilasiitu???. Osilasiadalahgerakbolakbalikdisekitartitikkesetimbangan. bandulsederhana, pegas, tekanan, rangkaian LC danosilasipartikelpadatali. Contohsistem yang berosilasi: andhysetiawan
Gelombangmerupakangejalagangguandarisuatusumber yang merambatkeruangsekitarnya. dengan berupa sumbergangguan sistem yang berosilasi Jadi, Pemahamanosilasi Dasaruntukmemahamigelombang andhysetiawan
SIFAT OSILASI Tinjau Sistembandul (+grafik) Sistempegas andhysetiawan
Gaya pulihselaluinginmengembalikangangguanmenjadinol • Inersiamelawansetiapperubahangangguantersebutterhadapwaktu, SIFAT OSILASI • Sifatosilasidihasilkanolehduasifatintrinsikbesaranfisika yang cenderungsalingberlawananyaitu: gayapulihdaninersia andhysetiawan
k m m k k k k y y 1 2 m m Derajat kebebasan sistem osilasi • Menunjukkanjumlah/banyaknyabesaranfisika (simpangan) yang digunakanuntukmenyatakankeadaangeraknyasecaralengkap • SistemosilasiNdk, berartipersamaanosilasidapatdinyatakansecaralengkapolehNbesaranfisika (yang mewakilisimpangan) andhysetiawan
B. SISTEM OSILASI SATU DERAJAT KEBEBASAN Sistem osilasi seperti pada bandul sederhana, pegas dengan satu beban dan rangkaian LC Persamaangerak (fungsiwaktu) dapatdinyatakanolehsatubesaranfisikatertentu. Sistemsepertiinimemilikisatuderajatkebebasan andhysetiawan
PersamaanSimpangan () • Padasistembandul • Dinyatakanolehsudutantaratalidengangarisvertikal. • Padasistempegas • Dinyatakanolehposisiterhadaptitiksetimbang. • Padasistemrangkaian LC • Dinyatakanoleharusataumuatandidalamkapasitor Persamaansimpangan : Fungsikompleks andhysetiawan
B.1 OSILASI HARMONIK SEDERHANA OSILASI BANDUL OSILASI PEGAS OSILASI RANGKAIAN LC andhysetiawan
OSILASI BANDUL Perhatikangambar. Mula-mulabanduldiberisedikitsimpangan, kemudiandilepaskan. Keadaanumumayunanbandulditunjukkanpadagambar. • Kecepatantangensial • Percepatantangensial • Persamaangerak (HK II Newton): L fp mg fp = mg sin andhysetiawan Gambar 1.1
dengan menguraikan fungsi sin dalam deret Taylor, maka untuk kecil diperoleh nilai sin , sehingga atau dapat ditulis dengan Persamaan tersebut dikenal sebagai persamaan osilasi. Secara umum arti fisis dari 2 adalah yaitu gaya pulih per satuan perpindahan per satuan massa Persamaan osilasi tersebut memiliki solusi (penyelesaian) yang sering disebut sebagai fungsi osilasi. Salah satu bentuk fungsi osilasi (yang memenuhi persamaan osilasi tersebut) adalah andhysetiawan
OSILASI PEGAS OsilasiSistemSatuPegasSatu Massa Perhatikangambar. Dari hukum II Newton, maka : (1.5) Solusinyasamasepertipersamaan (1.4), yakni , dengan Bilaruaskiridankananpersamaan (1.5) dikalikandenganmassam, makadiperolehF +2m = 0. Besaran2 = F /(m)inisesuaidenganartifisisdari2didepan. andhysetiawan
Bagaimana jika pegasnya ada dua, seperti pada gambar 1.3. Gaya yang bekerja F = k1 + (k2 ) ; k1 = k2 = k F= 2k (1.7) Berdasarkan HK II Newton, maka Solusinyasamasepertipersamaan (1.4), dengan2 = 2k/m (1.9) bentuksolusiuntuksistimduapegassatumassaini, samadengansistimsatupegassatumassa, yang berbedahanyalahfrekuesinya, yaitumenjadiakarduakalinya. OsilasiSistemDuaPegasSatu Massa andhysetiawan
S L C Gambar 1.4 Rangkaian LC OSILASI RANGKAIAN LC Solusinya sama seperti pers. (1.4), dengan Kapasitor yang telah dimuati dihubungkan dengan induktor seperti pada gambar 1.4. Setelah saklar ditutup pada t = 0, muatan pada kapasitor mulai mengalir melalui induktor. Dengan menggunakan kaidah simpal Kirchoff, maka diperoleh: andhysetiawan