3.5     Energi pada Getaran Harmonik

Energi yang dimiliki oleh benda yang bergetar harmonik terdiri dari energi kinetik, energi potensial dan energi mekanik. Energi kinetic disebabkan adanya kecepatan, energi potensial disebabkan adanya simpangan atau posisi yang berubah-ubah dan energi mekanik merupakan jumlah energi kinetik dan energi potensial.

a)      Energi Kinetik (Ek)

Energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak, bila massa benda m dan kecepatan benda v maka energi kinetik benda tersebut adalah

Kecepatan yang dimiliki oleh getaran harmonik adalah.

 

Sehingga energi kinetik getaran harmonik adalah sebagai berikut.

 

 

 

…………………………………………………….........(3.24)

Keterangan: Ek = energi kinetik getaran (Joule),

atau ,

A = amplitudo (meter),

m = massa benda (kg)

t = waktu (sekon)

θ = sudut awal (…0)

Apabila getaran harmonis terjadi pada pegas maka k = mω2, sehingga energi kinetiknya dapat dinyatakan sebagai berikut.

……………………………………………………………...(3.25)

 

b)     Energi Potensial (Ep)

Pada saat pegas disimpangkan sejauh x, maka pegas mempunyai energi potensial.

 

Simpangan yang dimiliki oleh getaran harmonik adalah .

Sehingga energi potensial getaran harmonik dapat dinyatakan sebagai berikut.

 

 

…………………………………………………….........(3.26)

Kita ketahui k = mω2, maka energi potensial getaran harmonik menjadi seperti berikut.

 

 

Keterangan: Ep = energi potensial getaran harmonik (Joule),

k = konstanta getaran (N/m)

 

c)      Energi Mekanik (Em)

Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial.

 

 

 

Karena , maka energi mekanik getaran harmonik dapat dinyatakan sebagai berikut

…………………………………………………………………….…...(3.27)