Gerak Osilasi

osilasi merupakan variasi periodik terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran, contohnya pada ayunan bandul. Istilah vibrasi atau getaran sering digunakan sebagai sinonim osilasi, walaupun sebenarnya vibrasi merujuk pada jenis spesifik osilasi, yaitu osilasi mekanis. Osilasi tidak hanya terjadi pada suatu sistem fisik, tapi bisa juga pada sistem biologi dan bahkan dalam masyarakat. Osilasi terbagi menjadi 2 yaitu osilasi harmonis sederhana dan osilasi harmonis kompleks. Dalam osilasi harmonis sederhana terdapat gerak harmonis sederhana.

Hubungan Periode dengan frekuensi :
Waktu yang digunakan massa untuk melakukan satu osilasi disebut periode  diberi simbol T. Banyaknya osilasi tiap detik diberi nama frekuensi dengan symbol .f= (1/T)

Satu kali osilasi adalah gerakan dari titik awal melewati titik keseimbangan ke simpangan maksimum di ujung lain dan kembali ke titik awal dengan melewati titik kesetimbangan.

F = m.a = -kx

Simpangan setiap saat  atau posisi massa setiap saat  yaitu x dapat dituliskan sebagai fungsi berikut:  x = A cos (wt+teta0)

Grafik posisi, kecepatan dan percepatan massa di ujung pegas dapat dilihat pada gambar grafik paling bawah, dengan   frekuensi sudut =2πf, δ adalah konstanta fase, A adalah amplitude atau simpangan maksimum.

Gerak Jatuh bebas

Suatu benda dikatakan mengalami gerak jatuh bebas jika benda tersebut bergerak tegak lurus menuju pusat bumi dan selama gerakannya, benda mengalami percepatan gravitasi konstan. Jika jatuh bebas di dekat permukaan bumi maka benda mengalami percepatan gravitasi bumi konstan sebesar 9,8 m/s² dan arah percepatan gravitasi menuju pusat bumi (tegak lurus menuju permukaan bumi).

Terdapat tiga situasi yang berbeda, antara lain :
1. Benda bergerak vertikal ke bawah tanpa kecepatan awal (tidak ada v_o). Misalnya buah jatuh dari pohon setelah terlepas dari tangkainya. Arah gerakan selalu ke bawah  dan benda mengalami percepatan karenanya percepatan gravitasi (g) selalu positif. Dalam buku fisika tertentu disebut gerak jatuh bebas
2. Benda bergerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu (ada v_o). Misalnya batu yang dilempar vertikal ke bawah. Arah gerakan selalu ke bawah dan benda mengalami percepatan karenanya g selalu positif. Dalam buku fisika tertentu disebut gerak vertikal ke bawah.
3. Benda bergerak vertikal ke atas dengan kecepatan awal tertentu. Setelah mencapai ketinggian maksimum, benda bergerak kembali ke bawah. Misalnya anda melempar kelereng vertikal ke atas lalu menangkapnya lagi ketika kelereng bergerak ke bawah. Ketika bergerak ke atas, benda mengalami perlambatan (g negatif), ketika bergerak ke bawah, benda mengalami percepatan (g positif). Dalam buku fisika tertentu disebut gerak vertikal ke atas.
Perlu diketahui bahwa jika benda mengalami salah satu dari ketiga kondisi di atas maka benda tersebut dikatakan bergerak jatuh bebas.

Suatu benda dilepaskan dari ketinggian h meter di atas permukaan tanah tanpa kecepatan awal. Kecepatan pada saat t dapat dihitung dari persamaan berikut :

v_t = v₀ + at

Karena v₀ = 0 dan percepatan gravitasi a = g, maka kecepatan benda pada saat t adalah :

v_t = 0 + gt = gt

dengan :

v_t = kecepatan pada waktu t (m/s),
v₀ = kecepatan awal (t = 0) (m/s),
g = percepatan gravitasi bumi (m/s²),
t = waktu (s).

Ketinggian yang dicapai oleh benda h adalah analog dengan persamaan dengan s_t adalah h, dan v_o = 0,

Waktu yang diperlukan oleh benda untuk mencapai tanah dari ketinggian h dengan persamaan

Kecepatan benda pada saat t dapat diperoleh dengan memasukkan persamaan t dari persamaan berikut.

dengan:

v_t = kecepatan pada waktu t (m/s),
g = percepatan gravitasi bumi (m/s²),
h = ketinggian benda (m).

Berikut merupakan hasil pengolahan data dan analisis dari percobaan yang telah kami laksanakan :

JURNAL Gerak Osilasi Dan Jatuh Bebas