Matakuliah: Fisika Dasar untuk Geologi Semester: II Pengampu: Bambang Murdaka Eka Jati Kontrak perkuliahan: PR: 10% (min 2x) UTS: 30% UAS: 60% Skore maksimum: 100 Nilai UAS terbaik: A Nilai tanpa UAS : --- Nilai tanpa UTS : = peserta nilai UAS yang sama (lengkap) skore terendah Materi Perkuliahan: 1.Getaran7. Kemagnetan Bahan 2.Gelombang8. Induksi Elektromagnet 3.Elektrostatis 19. Elektrodinamis AC 4.Elektrostatis 210. Gelombang EM 5.Elektrodinamis DC11. Optika Geometri 6.Gaya dan Medan Magnet12. Optika Fisis TIU: Setelah Anda selesai mengikuti kuliah ini, Andadiharapkan lebih mengerti Fisika dan gambaranpemanfaatannya pada ilmu Geologi Acuan utama: Bambang Murdaka Eka Jati, Tri Kuntoro P, 2010:FISIKA DASAR (listrik-Magnet, Optika, Fisika Modern)Untuk Mahasiswa Ilmu-Ilmu Eksakta & Teknik, Penerbit Andi, Yogyakarta Tersedia di: Semua toko buku, buku warna kemerahan Buku dibeli, dibaca, soal setiap bab dilatih,Contoh soal UTS/UAS di akhir buku juga dilatih Bab 1 GETARAN -Gerak periodik: gerak yang kondisi serupa bisa dijumpaipada waktu atau tempat yang lain. Mengenal istilah: periode (T) Persamaannya: f(t) = f(t + nT); n = 0,1,2,3, ... -Gerak bergetar: gerak periodik di sekitar titik setimbangnya. Contoh: gerak selaput pada genderang, piston. -Tiga jenis gerak bergetar: (1) Getaran selaras sederhana (GSS) (2) Getaran selaras teredam (GST) (3) Getaran selaras teredam terpaksa (GSTT) Gambar 1.1 Pola gelombang oleh usikan berupa getaran: GSS (A,B,C), GST (D), dan GSTT (E) -GSS: (1) Melibatkan 1 gaya = gaya pembalik (restoring force) berarah menuju ke titik setimbangnya, misal: Fr = -kx (2) Sistem bergetar selamanya (terus menerus) (3) Contoh, lihat gambar! Gambar 1.2 (4) Persamaan geraknya: 20ox x e + =(5) Persamaan simpangannya:cos( )ox A t e | = +-Contoh: (a) GSS, benda massa m, ketika t =0 maka xo =0,1 m dan ox =-0,05 m/s, fo = 10 Hz. Hitung x = f(t). (b) Piston sepeda motor GSS, A = 0,1 meter. Saat piston di pusatnya = 0,5 m/s. Hitung T? -GST -Melibatkan 2 buah gaya: gaya pembalik dan gaya redaman. -Simpangan merosot (eksponensial) terhadap waktu. -Persamaan geraknya:02= + + x x xoe -Persamaan simpangan:) cos( e+ =t Ae xdt 2 2 2 e e =o d -Contoh peristiwanya: Gambar 1.3 -Menurut nilai , GST dibagi 3: 1.GST lemah (Gambar 7.4), bila kecil. 2.GST kritis, bila medium: untuk pegas roda mobil. 3.GST kuat, bila besar: untuk pegas daun pintu. Gambar 1.4 Contoh: Sebuah GST, diketahui: fd = 100Hz dan xn = 2 xn+1. Hitunglah fo. -GSTT -Melibatkan 3 gaya: Fr, fg, dan gaya pemaksa (Fex). -Benda bergetar terus namun kadang tak stabil. -Persamaan geraknya: mFx x xexo= + +2e -Persamaan simpangannya: x=Aeei(et-) -Contoh peristiwanya: Gambar 1.5 Contoh: Carilah x(t) pada GSTT, bila Fex = Fo coset. eiu=cosu+isinu;cosu=Re(eiu);sinu=Im(eiu) Fex = Fo coset = FoRe(eiet) -Pers. GSTT:) Re(t ioe F kx x c x me= + + -Persamaan simpangan: x=Aeeiet -Diperoleh: 2 2) ( ) ( e eec m kFAo+ = ;) (21eem kctg= Gambar 1.6 -Keadaan resonansi: Ae = maksimum, berarti:0 ; 022< =e ee edA dddA Dari Gambar 7.6, diperoleh: 2 2 2 2 22 e e e = =d o r -Getaran Seismik: Energi getaran dirambatkan dalam bentuk gelombang Gelombang S dan Gelombang P Pencitraan Radiografi seismik (a) Sumber getar dari alam : stasiun mengelilingi gunung api (b) Sumber getar buatan: stasiun diganti geophone