Gaya Pemulih
Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda
elastis yang terkena gaya sehingga benda elastis tersebut berubah bentuk. Gaya
yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat padanya
disebut gaya pemulih. Akibat gaya pemulih tersebut, benda akan melakukan gerak harmonik
sederhana. Dengan demikian, pada benda yang melakukan gerak harmonik sederhana
bekerja gaya pemulih yang selalu mengarah pada titik kesetimbangan benda.
Gaya Pemulih pada
Ayunan Matematis
Ayunan
matematis atau ayunan sederhana merupakan suatu partikel massa yang tergantung
pada suatu titik tetap pada seutas tali, di mana massa tali dapat diabaikan dan
tali tidak dapat bertambah panjang. Contoh ayunan matematis ini adalah jam
bandul.
Perhatikanlah
Gambar 3.8. Sebuah beban bermassa m tergantung pada seutas kawat halus kaku
sepanjang A dan massanya dapat
diabaikan. Apabila bandul itu bergerak vertikal dengan membentuk sudut θ , seperti terlihat pada Gambar 3.8b, gaya
pemulih bandul tersebut ialah mg sinθ . Secara matematis dapat dituliskan
F = –mg sinθ (3–12)
Oleh karena sinθ =y/l ,
Persamaan (3–12) dapat dituliskan sebagai berikut.
Contoh
Sebuah ayunan sederhana memiliki panjang tali = 40 cm dengan
beban = 100 gramTentukanlah besar gaya pemulihnya jika benda disimpangkan
sejauh 4 cm dan percepatan gravitasi di tempat itu = 10 m/s2.
Jawab
Diketahui: A = 40 cm, m = 100 g, y = 4 cm, dan g = 10 m/s2
. Besar gaya pemulih pada ayunan adalah
Latihan
Sebuah
ayunan sederhana mempunyai panjang tali 30 cm dengan beban 200 gram. Berapa
jauh benda harus disimpangkan agar besar gaya pemulihnya 0,4 N?
Jawab
Diketahui: A = 30 cm, m = 200 g, dan F = 0,4 N.
Besar gaya
pemulih pada ayunan adalah
||PETA KONSEP||GAYA PEMULIH PEGAS||GAYA PEMULIH AYUNAN||PERSAMAAN GERAK HARMONIK||FASE||SUDUT FASE|| ENERGI GERAK HARMONIK|| PERIODE PEGAS||PERIODE AYUNAN||