3.3 Getaran Harmonis Pada Pegas

Tahukah kamu peran pegas shock breaker pada mobil dan motor? Pegas tersebut berperan untuk meredam getaran yang ditimbulkan oleh gerakan mobil atau motor pada jalan yang tidak rata. Untuk mengetahui prinsip kerja pegas tersebut, perhatikan gambar 3! Sebuah pegas dikenai gaya F. Pegas akan bergerak periodik dari titik A ke B dan kembali lagi ke A. Hal ini terjadi karena pegas mempunyai gaya pemulih.

Gerak periodik yang dialami pegas sama dengan gerak pada ayunan, sehingga gerak pada pegas juga disebut getaran harmonik (gerak harmonik sederhana). Besar simpangan getar pada pegas sama dengan pertambahan panjang. Pertambahan panjang pada pegas sebanding dengan besar gaya yang bekerja. Pernyataan ini dikenal dengan hukum Hooke dan dirumuskan sebagai berikut.

 

Tanda (-) negatif menunjukkan bahwa arah gaya pemulih yang senantiasa menuju ke titik kesetimbangan selalu berlawanan dengan arah gaya penyebabnya atau arah simpangannya. Namun dalam notasi skalar, tanda negatif dihilangkan sehingga hukum Hooke menjadi:

                                                                      3.7

Keterangan:

F : gaya yang bekerja pada pegas (N)

k : konstanta pegas (N/m)

Δx : pertambahan panjang pegas (m)

Gerak yang terjadi pada pegas merupakan gerak harmonik sederhana. Dengan demikian, pegas mempunyai periode dan frekuensi yang dirumuskan sebagai berikut.

                                                                 3.8

                                                               3.9

Keterangan:

T = periode (s)

f = frekuensi (Hz)

k = konstanta pegas (N/m)

m = masa benda (kg)