Osilasi paksa
- Saturday Jun 12,2010 10:01 PM
- By san
- In Getaran - Osilasi
Sebelumnya sudah dijelaskan mengenai osilasi teredam. Kali ini kita akan mempelajari osilasi paksa. Namanya aneh-aneh ya 
Btw, penjelasan mengenai osilasi paksa tidak sangat mendetail. Hanya dijelaskan secara singkat apa yang dimaksudkan dengan osilasi paksa. Konsep osilasi paksa berkaitan dengan resonansi yang akan dibahas, karenanya alangkah tidak baiknya jika dirimu berkenalan terlebih dahulu dengan osilasi paksa.
Pernah bermain ayunan ? Wah, jadi ingat permainan masa kecil… Agar kita bisa berayun ria di atas ayunan maka ayunan dan penunggangnya harus didorong terlebih dahulu. Masa ayunan bergerak sendiri Jika ayunan hanya didorong sekali lalu dibiarkan maka ayunan akan berayun ke depan dan ke belakang, ke depan lagi lalu ke belakang lagi… he2.. Istilah kerennya, ayunan tersebut berosilasi. Ayunan tersebut berosilasi dengan frekuensi alaminya… Yang dimaksudkan dengan frekuensi alami adalah frekuensi osilasi di mana tidak ada redaman maupun gaya luar yang bekerja pada sistem yang berosilasi. Untuk kasus ini, sistem yang berosilasi adalah ayunan.
Frekuensi alami ayunan dinyatakan melalui persamaan :
Ini adalah persamaan frekuensi pendulum sederhana yang sudah diturunkan dalam pokok bahasan pendulum sederhana. Persamaan ini bisa ditulis dalam bentuk frekuensi sudut :
Keterangan :
Apabila ayunan hanya didorong sekali saja dan tidak didorong lagi maka suatu saat ayunan akan berhenti bergerak. Agar selalu bergerak maka ayunan harus selalu didorong… terdapat dua situasi yang berbeda jika ayunan didorong lagi.
Pertama, frekuensi dorongan sama dengan frekuensi alami ayunan. Contohnya tampak seperti pada video di bawah…
Kedua, frekuensi dorongan tidak sama dengan frekuensi alami ayunan. Contohnya tampak seperti pada video di bawah…
Ketika ayunan tersebut didorong lagi (baik ketika frekuensi dorongan sama dengan frekuensi alami ayunan maupun ketika frekuensi dorongan tidak sama dengan frekuensi alami ayunan), maka ayunan tersebut dikatakan mengalami osilasi paksa. Disebut osilasi paksa karena ketika ayunan berosilasi dengan frekuensi alaminya, ada gaya luar yang memaksa ayunan untuk berosilasi…
Contoh lain… misalnya dirimu memegang sebuah pegas lalu mendorong pegas tersebut sehingga pegas berayun atau berosilasi, seperti tampak pada gambar di samping. Perhatikan bahwa pegas sedang berosilasi dengan frekuensi alaminya…
Frekuensi alami osilasi sistem pegas-benda dinyatakan melalui persamaan :
Ini adalah persamaan frekuensi gerak harmonik sederhana yang sudah diturunkan dalam pokok bahasan gerak harmonik sederhana. Pesamaan ini bisa ditulis dalam bentuk frekuensi sudut :
Keterangan :
Apabila ketika pegas berosilasi dengan frekuensi alaminya, pegas tersebut didorong lagi maka sistem-pegas benda tersebut mengalami osilasi paksa. Disebut osilasi paksa karena ketika sistem pegas-benda berosilasi dengan frekuensi alaminya, ada gaya luar yang memaksa sistem pegas-benda untuk berosilasi…
Sekian ya.. selengkapnya akan dibahas dalam postingan mengenai resonansi. Punya contoh lain ? masukkan melalui kolom komentar ya… Persamaan osilasi paksa belum bisa diturunkan sekarang (lihat komentar).
Referensi :
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.
Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.
Tipler, P.A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (Terjemahan). Jakarta : Penebit Erlangga.
Young, Hugh D. & Freedman, Roger A. 2002. Fisika Universitas (Terjemahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.
Ada 39 Komentar
Mksihh Tas postingan info Tentangg Osilasi paksa,…
innii sangat memberi kan bnyak tambahan materi pada saya,…………..
moga bisa bermanfaat
OO… ini osilasi paksa terima ksih infonya
baru tahu ada osilasi paksa,,
makasih banyakk informasinya..
mohon di beri penjelasan yang lebih khusus,,
beserta rumus perhitungannya..
salam hormat
Iya akan saya tambahkan Ira.
———–
Ada masukan dari pengunjung gurumuda untuk saya, berkaitan dengan pentingnya penurunan rumus. Bukannya saya tidak mau menurunkan rumusnya… persoalan yang saya hadapi sekarang lbh pada keterbatasan referensi.
Kalau cuma membuat penalaran untuk menurunkan rumus awal dan langsung menurunkan rumus final sih bisa. masalahnya buku yang saya pakai cuma nulis rumus awal lalu langsung menuliskan rumus final. Jadi sy belum punya panduan kasar yg bisa menuntun untuk menurunkan rumus final.
———-
Sebagai tambahan, buku yg sy pakai skrg : Serway And Jewett, Halliday & Resnick, Young & Freedman, Paul Tipler. Kalau anda punya referensi yg lebih bagus, bs beritahu saja kpd saya. Seperti yang mas Arif lakukan di sini… Mgkn sy bisa mencari ebooknya atw bukunya.
———-
Setiap tulisan di blog ini juga saya anggap masih tahap rintisan. Akan diimprovisasi semuanya nantinya… khan butuh waktu n proses. Seperti buku khan ada edisinya…
Kalau frekuensi alami getaran apa ?
nanti sy tambahkan rumusnya
waah….. banyak sekali nich pembahasan yang berManfaat dari gurumuda. jadi tambah Pinter lok begini. hehehe…..
Maju terrusss gurumuda ^_^
terima kasih infonya. Sebelumnya saja belum tau apa itu osilasi paksa. Kemarin ada pak alexander yang nularin informasi ini.
Makasih guru muda dengan bergabung dg anda sy merasa menggali memori kuliah dulu (sy ambil jurusan fisika. tp sy ngajar d smp jd ilmu yng kuliah dulu susah tak begitu terpakai) Tp sy masih semangat belajar. Sy tunggu ulasa.n yang lainnya
iya Bu
Ossilasi paksa, ya-ya, ya . . . . aku ngerti , sama seperti konveksi alamiah dan konveksi paksa pada kalor. makasih buat Mas San. ku tunggu yang lainya.
wagduuh pak terima kasih banyak nih, plus jangan bosan-bosan bagiin ilmunya, maklum fisika merupakan gejala harian tapi mau ngertinya suuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuusah buanget rasanya, ntah emang materunya yang sulit ato otaknya yang ngumet. he he h trima kasih banyak pak. buat temen-temen juga bilamana punya ilmu terkait fisika bagi-bagi dong trims banget buat semuanya
parknya pake google adsense ya pin ?
wah…..feby jd ngerti….
mksh atas infony y…
Saya tahu penurunan rumusnya, jadi awalnya anggap ada sebuah benda bermassa m berosilasi menggunakan tali dengan panjang L dengan bergerak melingkar secara mendatar dan sudut ?. Maka
?Fx=ma
Tx =max
Tx =m?2x……(1)
?Fy =0
Ty – W =0
Tcos ? =mg
T = mg/cos?…….(2)
Data pada persamaan (1) yaitu max=m?2x dengan mengacu pada data awal, anggap maka percepatan sentripental adalah a, dan kita anggap asin ?=ax. Maka : sin ?=a¬x/a
ax =asin?
=a x/A
=?2A x/A
=?2x(terbukti)
Lalu dengan analisis yang tak begitu berbeda, kita dapatkan bahwa
Sin ?=x/L
Tan ?=x/y
(NB: x adalah Lsin ?, y adalah Lcos ?)
Karena sudut ? sangat kecil, yaitu ?<10o (disebut sudut parsial). Maka nilai x?L, jadi sin ?=tan ?
Lalu (2)?(1)
Tsin ? =m?2x
(mg/cos?)sin ? =m?2x
gtan ? =?2x
gsin ? =?2x
g x/L =?2x
?(g/L) =?………….(3)
(Keterangan : 2 pada persamaan2 d atas adalah pangkat)
(kalo angka 2 yang sekarang mah bukan pangkat)
Karena ?=2?f
Maka persamaan (3) menjadi
?(g/L) =2?f
?(g/L) 1/2? =f
(Terbukti)
Wah kawan, entah kenapa huruf teta, sigma, omega, fi(22/7) jadi berubah semua menjadi “?”..
pokoknya pada persamaan 1, (?Fx) maksudnya sigma Fx, ? untuk (m?2x) maksudnya massa dikali omega kuadrat dikali x. Lalu pada persamaan 2, (?Fy) maksudnya sigma Fy. Lalu pada (Tsin?) dengan (mg/cos?) itu maksudnya ? itu teta.
Oh iya teta itu adalah sudutnya ya..
Lalu, yang ?<10o maksudnya teta kurang dari 10 derajat.
Lalu (sin?), (tan?) maksudnya ? itu teta.
lalu yang maka nilai x?L itu maksudnya nilai x sebanding dengan nilai L.
Lalu yang ?2x maksudnya omega kuadrat dikali x.
Lalu maksud?(g/L)=? adalah omega itu sama dengan akar pangkat 2 dari g/L.
Lalu maksud dari 2?f adalah 2 dikali fi dekali frekuensi.
Mudah2an kalian paham maksud saya
Makasih Syahid. Rumus yang saya maksudkan adalah rumus untuk osilasi paksa. Mirip seperti rumus osilasi teredam yang sudah saya muat di postingan mengenai osilasi teredam. Persamaan 3 diturunkan menjadi persamaan 8. Bedanya pada osilasi paksa ada gaya luar
—-
Wah,terima kasih atas artikelnya.Da lama ga belajar lagi karena da lulus,tapi masih kangen dengan Fisika,di sini tempatnya saya bisa melepas kangen.Huehue.Terima kasih juga buat Mas Syahid yang sudah menurunkan rumusnya,walau aku kurang mengerti maksud rumusnya,karena teralu pusing melihat ke atas-bawah untuk tau maskud ? tu sebenarnya.Huehue.^^
wah….
infonya bagus banget….
osilasi pernah denger…
tapi yang dipaksanya belum…
terima kasih alexander
teruskan berbuat demi anak bangsa
semoga amal ini bermanfaat bagi generasi penerus
mksh infonya..
saaya makin ingat dan tau teori-teori yang pernah disampaikan guru saya..
terima kasih atas materi yang disampaikan, sangat menarik sekali karena berkenaan dengan kehidupan kita sehari-hari tetapi kita tidak pernah mengamati dan memahami itu. aku sangat senang bergabung di gurumuda ini. kalau kita mengabil turuna dari persamaan osilasi sederhana bisa ga’ pak? tetapi osilasi yang terjadi tidak beraturan. minta jawabannya.
termia kasih
Rumusnya mirp seperti di osilasi teredam mas. Bedanya pada osilasi paksa ada tambahan gaya luar. Pada postingan mengenai osilasi teredam, persamaan 3 diturunkan menjadi persamaan 8.
Terimakasih atas materinya__ menambah wawasan,,,,, mengingatkan kembali pelajaran waktu sekolah dulu____
Thank ya
terima kasih……… infonya bermanfaat bangat menambah ilmu pengetahuan kita
yupz.. same2 hasni
wah…
makasih ya….
rin emeng agak susah belajar fisika nih…
soalnya banyak rumusnya sih…
rin juga baru tau osilasi
mksh banyak
kalau rien masih sma, pahami saja osilasi paksa itu apa… rumusnya itu nanti kalau mau kuliah di jurusan teknik
terimakasih ya… saya baru tau istilah ini, ternyata begitu bermanfaat IT selain nambah teman juga menambah wawasan dan pengetahuan…
same2 pak
wahh..
bru tau isolasi…kagak ngarti shii..
trims banyak ya guru muda, dengan diberikan info iptek wawasan saya sebagai guru fisika jadi bertambah. thans………k banget. beri tahu lagi dikaitkan dengan gelombang ada ng tuh tentang osilasi paksa???
saya juga baru tahu,oh ya saya boleh minta materi tentang matematika ?kebetulan saya ingin mencoba mengajar di smp.terima kasih
waahh.. hebat nih pak, saya baru tahu istilah “paksa” dari sini.. makasih pak.. ^^
luar biasa, banyak sekali infomasi yang didapat.
makasih banyak pak
salam fisika pak
hehe… jd gitu ya osilasi paksa thankkss bgt ya pak saya juga jd punya pemahaman baru ni buat ditransfer sama anak2..
klo boleh nanti aku juga mau pemahaman fisika mengenai fisika quantum yg dipelopori oleh om kita albert enstainnya …
bang… sory tolong dong aku dijelaskan tentang frekuensi alami, aku lg tertarik untuk meneliti runtuhnya sebuah jembatan di teluk tacoma USA yg kabarnya terjadi karna resonansi,yg aku mau tanyakan bgmn cara menghitung frekuensi alami suatu benda, ex: jembatan.tq atas bantuannya…
mksh materinya pak…..q bs nyelesain tgs uasq…….
Saya tertarik dengan tulisan anda! maju terus n jangan lupa setiap teori, setiap pengertian fisis harus dijelaskan juga secara matematis.tk.
Tinggalkan pesan