OSILASINAMA : DWI NOVIA PRASETYONPM : 1410501052MATA KULIAH : SISTEM NON LINEARPEMBIMBING : R. SURYOTO EDY R, S.T., M.ENG.

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TIDAR2016

Outline Pengertian Osilasi Hubungan periode dengan frekuensi Hubungan Frekuensi dengan Frekuensi Sudut dalam Osilasi Macam-macam Osilasi Osilasi Sederhana Osilasi Teredam Jenis-jenis Osilasi teredam

Osilasi adalah variasi periodik terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran, contohnya pada ayunan bandul. Istilah vibrasi atau getaran sering digunakan sebagai sinonim osilasi, walaupun sebenarnya vibrasi merujuk pada jenis spesifik osilasi, yaitu osilasi mekanis. Osilasi tidak hanya terjadi pada suatu sistem fisik, tetapi bisa juga pada sistem biologi dan bahkan dalam masyarakat.

Pengertian Osilasi

Hubungan Periode dengan FrekuensiWaktu yang digunakan massa untuk melakukan satu osilasi disebut periode  diberi simbol T. Banyaknya osilasi tiap detik diberi nama frekuensi dengan symbol. Hubungan antara periode dan frekuensi dapat dilihat pada rumus dibawah:

Hubungan Frekuensi dengan Frekuensi Sudut dalam OsilasiKaitan antara frekuensi dan frekuensi sudut adalah:

Fungsi dapat berupa fungsi cosinus atau sinus tergantung pada di mana massa saat t = 0.

Pegas pada keadaan diam diberi gaya sesaat sehingga tertekan sejauh x cm. Maka saat mulamula simpangan pegas adalah 0, maka kita menggunakan fungsi Sinus. Jika keadaan awal pegas kita tekan, kemudian kita lepaskan maka pada keadaan awal simpangannya x cm, maka kita gunakan fungsi cosinus.

1. Osilasi Harmonis SederhanaMacam - Macam Osilasi

Osilasi sederhana adalah gerak bolak-balik yang terjadi di sekitar titi kesetimbangan. Kita sering menyebutnya dengan getaran.Contoh dari osilasi harmonik sederhana adalah bandul yang diayunkan, bandul tersebut akan bergerak seperti gambar di bawah :

Jika bandul bergerak dari A maka alur pergeraka bandul adalah A ke B ke C ke B lalu balik ke posisi semula A, disebut 1 getaran.

2. Osilasi Harmonis Teredam

Osilasi harmonik teredam adalah osilasi yang seiring berjalannya waktu akan berhenti karena adanya redaman, seperti gaya gesek udara, gaya ayun yang semakin kecil

Pada umumnya setiap benda yang berosilasi akan berhenti berosilasi jika tidak digetarkan secara terus menerus. Benda yang pada mulanya bergetar atau berosilasi bisa berhenti karena mengalami redaman. Redaman bisa terjadi akibat adanya gaya hambat atau gaya gesekan. Osilasi yang mengalami redaman biasa disebut sebagai osilasi teredam alias getaran teredam

Jenis Gerak Harmonik Sederhana

Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu:a. Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap

dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.

b. Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.

Jenis – Jenis Redaman

1. Redaman terlalu rendah (underdamped)2. Redaman kritis (Critical damping)3. Redaman berlebihan(over damping)

1. Redaman Terlalu Rendah (Underdamped)

Benda yang mengalami underdamped biasanya melakukan beberapa osilasi sebelum berhenti. Benda masih melakukan beberapa getaran sebelum berhenti karena redaman yang dialaminya tidak terlalu besar.

2. Redaman kritis (Critical damping)Benda yang mengalami critical damping biasanya langsung berhenti berosilasi (benda langsung kembali ke posisi setimbangnya). Benda langsung berhenti berosilasi karena redaman yang dialaminya cukup besar.

3. Over dampingOver damping mirip seperti critical damping. Bedanya pada critical damping benda tiba lebih cepat di posisi setimbangnya sedangkan pada over damping benda lama sekali tiba di posisi setimbangnya. Hal ini disebabkan karena redaman yang dialami oleh benda sangat besar.

Bandul Sederhana

θ

mg sinθ mg cosθ

L

Perhatikan sebuah bandul bermassa m yang digantungkan pada ujung tali sepanjang L, massa tali di abaikan dan tegangan tali T.Benda berayun ke kiri dan ke kanan mengikuti busur lingkaran berjari-jari L. Benda setimbang dalam arah radial T = mgcosθ.Dalam arah tangensial bekerja gaya mgsinθ, gaya ini selalu berlawanan arah dengan arah perubahan θ.Jadi –mgsinθ = ma = m d2s/dt2, di mana s = Lθ.–mgsinθ = m Ld2θ/dt2 d2θ/dt2 = –(g/L)sinθ

Bandul Fisis

O

pm

r

mg

θ

mgcosθmgsinθ

Perhatikan sebuah benda tegar dengan massa m!Benda dapat berputar pada titik O. Jarak titik O ke pusat massa adalah r.Momen inersia benda adalah I

Perhatikan gaya berat yang bekerja pada pusat massa!Gaya dapat diuraikan menjadi 2 komponen!Gaya yang menyebabkan benda berayun pada pusat massa adalah mgsinθ atau = mgrsinθ ( = r x F).

Hukum Newton = −I, di mana = d2θ/dt2. Untuk sudut kecil sinθ ≈ θ.d2θ/dt2 =− (mgr/I)θ, ini adalah persamaan getaran harmonik dengan ω2 = (mgr/I)

Bandul Puntir

Gambar di samping memperlihatkan sebuah bandul puntir, yang terdiri dari benda yang digantung dengan kawat yang disangkutkan pada titik tetap. Bila dipuntir hingga sudut , kawat akan mengerjakan sebuah torka (momen gaya) pemulih sebanding dengan , yaitu = − . Di mana adalah konstanta puntir.

Jika I adalah momen inersia benda terhadap sumbu putar sepanjang kawat, hukum Newton untuk gerak rotasi memberikan= − = I d2/dt2 atau d2/dt2 = −(/I) Persamaan di atas adalah osilasi harmonis sederhana dengan ω2 = (/I)

Kesimpulan

Osilasi adalah variasi periodik terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran, contohnya pada ayunan bandul. Istilah vibrasi atau getaran sering digunakan sebagai sinonim osilasi, walaupun sebenarnya vibrasi merujuk pada jenis spesifik osilasi, yaitu osilasi mekanisOsilasi terbagi menjadi 2 yaitu:a. osilasi harmonis sederhanab. osilasi harmonis kompleks

Dafatar Pustaka1. http://islam-inspirasi-ku.blogspot.co.id/2012/10/semua-tentang-

osilasi.html2. https://id.wikipedia.org/wiki/Gerak_harmonik_sederhana3. http://dimasmuzi.blogspot.co.id/2011/12/osilasi-teredam.html4. http://www.belajarbagus.net/2015/09/osilasi.html5. http://mcd.bis.telkomuniversity.ac.id/file/Materi%20Kuliah/Fisika%20I/BAB

%206%20OSILASI.ppt6. http://kulfis.blogspot.co.id/2014/11/kuliah-osilasi-1-gaya-pemulih-

pada.html7. https://id.wikipedia.org/wiki/Osilasi