5/25/2018 Getaran dalam Fisika

1/3

Getaran dalam Fisika

Getaran Getaran didefinisikan sebagai gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan. Titik

kesetimbangan adalah titik dimana saat benda diam. Contoh getaran adalah gerak bandul atau

ayunan, gendang yang dipukul, dan lain-lain.

Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di

titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan

bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi berulang secara

periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana.

Besaran fisika pada Gerak Harmonik Sederhana pada ayunan sederhana Periode (T) Benda

yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode alias waktu yangdibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap. Benda melakukan getaran

secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana benda tersebut dilepaskan dan

kembali lagi ke titik tersebut. Pada contoh di atas, benda mulai bergerak dari titik A lalu ke

titik B, titik C dan kembali lagi ke B dan A. Urutannya adalah A-B-C-B-A. Seandainya benda

dilepaskan dari titik C maka urutan gerakannya adalah C-B-A-B-C. Jadi periode ayunan (T)

adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran (disebut satu getaran jika

benda bergerak dari titik di mana benda tersebut mulai bergerak dan kembali lagi ke titiktersebut ). Satuan periode adalah sekon atau detik. Frekuensi (f) Selain periode, terdapat juga

frekuensi alias banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik. Yang

dimaksudkan dengan getaran di sini adalah getaran lengkap. Satuan frekuensi adalah 1/sekon

atau s-1. 1/sekon atau s-1 disebut juga hertz, menghargai seorang fisikawan. Hertz adalahnama seorang fisikawan tempo doeloe. Silahkan baca biografinya untuk mengenal almahrum

eyang Hertz lebih dekat. Hubungan antara Periode dan Frekuensi Frekuensi adalah

banyaknya getaran yang terjadi selama satu detik/sekon. Dengan demikian selang waktu yang

dibutuhkan untuk melakukan satu getaran adalah : Selang waktu yang dibutuhkan untuk

melakukan satu getaran adalah periode. Dengan demikian, secara matematis hubungan antara

periode dan frekuensi adalah sebagai berikut : Amplitudo (A) Pada ayunan sederhana, selain

periode dan frekuensi, terdapat juga amplitudo. Amplitudo adalah perpindahan maksimum

dari titik kesetimbangan. Pada contoh ayunan sederhana sesuai dengan gambar di atas,

amplitudo getaran adalah jarak AB atau BC. Contoh soal 1 : Sebuah benda digantungkan

pada sebuah tali yang digantung vertikal. Benda tersebut ditarik ke samping dan dilepaskan

sehingga benda bergerak bolak balik di antara dua titik terpisah sejauh 20 cm. Setelah 20detik dilepaskan, benda melakukan getaran sebanyak 40 kali. Hitunglah frekuensi, periode

5/25/2018 Getaran dalam Fisika

2/3

dan amplitudo getaran benda tersebut. Panduan jawaban : a) Frekuensi adalah banyaknya

getaran yang dilakukan benda selama satu detik. Benda melakukan getaran sebanyak 40 kali

selama 20 detik. Dengan demikian, selama 1 detik benda tersebut melakukan getaran

sebanyak 2 kali (40 / 20). b) Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu

getaran (T). T = 1/f = = 0,5 sekon Jadi benda melakukan satu getaran selama 0,5 detik. c)

Amplitudo adalah simpangan maksimum diukur dari titik keseimbangan. Karena bendabergerak bolak balik alias melakukan getaran di antara dua titik terpisah sejauh 20 cm, maka

amplitudo getaran benda adalah setengah dari lintasan yang dilalui benda tersebut. Dengan

demikian, amplitudo = (20 cm) = 10 cm Hubungan Getaran dengan Kapal Getaran badan

kapal yang berlebih dapat mengakibatkan kerusakan pada struktur kapal, peralatan dan

menggangu kenyamanan penumpang dan crew kapal. Getaran berlebih terjadi jika frekuensi

eksitasi sama dengan frekuensi alami badan kapal (atau terjadi resonansi). Mesin induk dan

baling-baling merupakan sumber eksitasi yang dominan pada kapal. Getaran berlebih badan

kapal akan diketahui setelah kapal menjalani sea trial. Untuk kasus kapal ini getaran yang

berlebih dapat dihilangkkan dengan hanya melepas top bracing, tetapi untuk kasus getaran

kapal pada umumnya untuk mengurangi getaran yang berlebih tersebut membutuhkan biaya

yang sangat mahal. Untuk menghindari kasus seperti diatas, analisa getaran dapat dilakukanpada tahap desain awal. Untuk mendapatkan hasil analisa getaran pada tahap desain awal

yang mendekati dengan kondisi kenyataanya maka perlu memperhatikan koefisien getaran

(faktor redaman) yang ada pada kapal. Dalam tugas akhir ini dilakukan studi kasus pada

kapal Bulk Carrier 50,000DWT yang mengalami getaran pada tahap sea trial. Perhitungan

respon getaran dilakukan dengan pemodelan menggunakan software Finite Elemen Analysis

ANSYS. Metode yang digunakan untuk penyelesaiannya adalah metode Modal Superposition

untuk setiap frekuensi 0.25 Hz pada rentang frekuensi 0 sampai 30 Hz. Dengan mencoba-

coba mamasukkan nilai faktor redaman 0.01 sampai 0.09 pada setiap analisa. Dari hasil

running program didapatkan respon getaran yang berupa displasemen tiap 0.25 Hz.

Kemudian displasemen hasil perhitungan tersebut dibandingkan dengan hasil pengukuran

getaran pada saat sea trial. Sehingga, dengan cara membandingkan hasil perhitungan dengan

hasil pengukuran pada saat sea trial akan didapatkan faktor redaman. Dan dari hasil

perbandingan didapatkan nilai faktor redaman kapal berbedabeda untuk disetiap titik

pengukuran dan arah translasi getarannya. Dan hasil analisa faktor redaman pada kapal

berkisar antara 0.00768 sampai 0.01187. Analisa getaran di ruang kamar mesin kapal

dilakukan untuk mengetahui tingkat getaran yang ada. Analisa dilakukan pada bagian sistem

propulsi kapal roro nusa jaya abadi yang meliputi getaran longitudinal dan getaran torsional.

Tingkat getaran pada sistem propulsi yang berlebih dapat mempengaruhi kenyamanan awak

kapal dan kerusakan pada bagian fisik struktur termasuk peralatan yang ada pada saat kondisi

operasional di kapal. Proses analisa getaran pada sistem propulsi kapal roro nusa jaya abadi

dilakukan dengan metode manual calculation dan pengukuran secara langsung pada titik-titikyang telah ditentukan. Hal ini dilakukan untuk membandingkan tingkat getaran pada kondisi

kapal trial dan pada kondisi kapal sekarang dengan standart yang berlaku. Standart yang

digunakan untuk melakukan analisa ini adalah standart ABS (American Bureau Of Shipping)

dan ISO (International Organization Of Standardization). Peredam Getaran dan Suara Bising

pada Kapal Pengontrolan vibrasi atau getaran dan suara bising pada kapal sangat penting

untuk kenyamanan dan keselamatan penumpang kapal. Biasanya, sistem pengontrol vibrasi

dan suara bising ini berupa elemen pegas atau bahan elastis. Salah satu perangkat peredam

getaran dan suara bising kapal adalah pegas baja heliks (gambar kiri). Jenis ini memiliki

beberapa kelebihan daripada elemen elastis lainnya, diantaranya tahan suhu tinggi dan

rendah, tahan api dan karat, kualitasnya tidak berubah oleh waktu, dan mudah diperbaiki.

Jenis peredam yang lain adalah pegas elastis ganda (gambar kanan). Alat ini berupa elemenelastis bersusun ganda yang menempel pada plat sebagai dasarnya yang akan berputar elastis

5/25/2018 Getaran dalam Fisika

3/3

mengikuti struktur kapal. Jenis ini juga dapat berupa pegas ganda dengan massa elastis di

tengahnya. Source : Indonesianship.com

by admin