Aplikasi Gerak Harmonik Sederhana

Pada saat anda mengendarai motor atau mobil, pernahkah anda merasakan guncangan ketika motor atau mobil anda melewati lubang atau jalan yang tidak rata ? Setelah kendaraan melewati lubang atau jalan yang tidak rata, kendaraan akan berguncang atau berayun beberapa kali, kemudian kendaraan anda kan kembali berjalan dengan mulus. Tahukah anda , mengapa peristiwa tersebut terjadi ?

Pada setiap kendaraan, terdapat sebuah sistem pegas elastis yang berguna untuk memeperkecil efek goncangan pada kendaraan, yaitu shockbreaker. Tahukah anda bagaimana prinsip kerja Shockbreaker tersebut ?

Jika suatu benda bergerak bolak-balik terhadap titik tertentu, gerak benda tersebut disebut bergetar. Sedangkan gerak harmonik adalah gerak bolak balik benda melalui titik setimbang tanpa teredam. Contoh gerak seperti ini antara lain gerak benda yang digantungkan pada suatu pegas dan gerak ayunan bandul yang amplitudonya kecil. Untuk memahami terjadinya gerak harmonik sederhana simak penjelasan berikut.

Ketika pegas diberi simpangan x (ditarik/ditekan sejauh x) maka pegas akan memberikan gaya sebesar F = kx. Posisi keseimbangan benda m adalah posisi ketika pegas belum ditarik atau ditekan. Pada posisi keseimbangan, simpangan x=0, sehingga gaya pegas F=-kx=0. Ketika benda m mempunyai titik tumpu di kiri kemudian pegas ditarik sejauh A ke kanan, sehingga simpangannya adalah x=+A, maka gaya pegas F=-kA. Gaya pegas F=-kA berarah ke kiri sehingga cenderung menggerakkan benda m ke kiri, jika benda m dibebaskan (tidak ditahan). Benda m bergerak ke kiri melalui posisi keseimbangannya. Pada posisi ini x=0, dan otomatis F=-kx.