Menghitung Frekuensi dan Periode Gerakan Harmonik Sederha

Dalam fisika, gerakan harmonik sederhana adalah jenis gerakan yang paling sederhana dan sering digunakan untuk memahami prinsip dasar gerakan. Gerakan ini terjadi ketika suatu benda bergetar pada amplitudo tetap di sekitar titik keseimbangan, dan hanya mengalami gaya yang searah dengan gerakannya. Dalam kasus ini, kita akan mempelajari gerakan harmonik sederhana dari sudut pandang fisika. Untuk memahami gerakan harmonik sederhana, kita perlu memahami beberapa konsep dasar. Frekuensi gerakan adalah jumlah getaran yang terjadi dalamik, dan diukur dalam hertz (Hz). Periode gerakan adalah waktu yang dibutuhkan untuk satu siklus penuh gerakan, dan diukur dalam detik. Frekuensi dan periode gerakan saling berhubungan dengan rumus berikut: f = 1 / T di mana f adalah frekuensi gerakan dan T adalah periode gerakan. Dalam kasus ini, kita memiliki benda dengan massa 0,5 kg yang digantung pada pegas dengan konstanta pegas 150 N/m. Benda ini diberikan gerakan dan kemudian dilepaskan. Untuk menghitung frekuensi dan periode gerakan, kita perlu memahami gaya yang bekerja pada benda. Ketika benda bergetar, gaya yang bekerja pada benda adalah gaya pegas, yang diberikan oleh rumus berikut: F = -kx di mana F adalah gaya pegas, k adalah konstanta pegas, dan x adalah amplitudo gerakan. Dalam kasus ini, konstanta pegas adalah 150 N/m, dan amplitudo gerakan adalah 0,5 kg, yang setara dengan 0,5 m. Untuk menghitung frekuensi gerakan, kita dapat menggunakan rumus berikut: f = 1 / T Kita perlu menemukan periode gerakan untuk menghitung frekuensi gerakan. Periode gerakan dapat dihitung menggunakan rumus berikut: T = 2π / ω di mana ω adalah kecepatan sudut gerakan, yang diberikan oleh rumus berikut: ω = √(k / m) Dalam kasus ini, massa benda adalah 0,5 kg, dan konstanta pegas adalah 150 N/m. Mengganti nilai-nilai ini ke dalam rumus di atas, kita mendapatkan: ω = √(150 N/m0,5 kg) = 300 rad/s Sekarang kita dapat menghitung periode gerakan dengan mengganti nilai ω ke dalam rumus di atas: T = 2π / ω = 2π / 300 rad/s = 0,0209 detik Akhirnya, kita dapat menghitung frekuensi gerakan dengan mengganti nilai T ke dalam rumus di atas: f = 1 / T = 1 / 0,0209 detik = 47,7 Hz Oleh karena itu, frekuensi gerakan benda ini adalah 47,7 Hz, dan periode gerakan adalah 0,0209 detik.