Artikel ini menjelaskan apa itu prinsip superposisi dan kapan prinsip tersebut dapat diterapkan. Selain itu, Anda juga akan melihat beberapa contoh penerapan prinsip superposisi.
Apa prinsip superposisi?
Dalam fisika, prinsip superposisi adalah prinsip yang memungkinkan suatu masalah linier didekomposisi menjadi dua atau lebih submasalah yang lebih sederhana, sehingga superposisi atau jumlah dari submasalah tersebut memunculkan masalah aslinya.
Lebih tepatnya, prinsip superposisi mengatakan bahwa “efek dari jumlah tindakan adalah jumlah dari setiap efek dari setiap tindakan”.
Prinsip superposisi sangat berguna dalam fisika, karena memungkinkan Anda memecah suatu soal yang sulit menjadi beberapa soal yang lebih mudah diselesaikan. Dengan demikian, prinsip superposisi berfungsi untuk memudahkan pemecahan masalah atau juga menganalisis bagian-bagian berbeda dari suatu masalah secara terpisah.
Contoh prinsip superposisi
Mengingat definisi prinsip superposisi, beberapa contoh penerapan teorema ini disajikan di bawah ini untuk mengasimilasi konsep dengan lebih baik.
kekuatan yang tumpang tindih
Dalam dinamika, prinsip superposisi memungkinkan untuk mengevaluasi pengaruh masing-masing gaya secara terpisah, karena berkat prinsip superposisi kita dapat menguraikan semua gaya yang bekerja pada suatu benda menjadi sejumlah gaya.
Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, jika gaya yang bekerja pada suatu benda berbentuk linier, maka efek yang dihasilkan oleh masing-masing gaya dapat dianalisis secara terpisah dan hasil totalnya akan setara dengan jumlah efek yang dihasilkan oleh masing-masing gaya.
Superposisi medan gravitasi
Prinsip superposisi juga dapat diterapkan pada medan gravitasi, sehingga jumlah medan gravitasi setiap titik massa menghasilkan total medan gravitasi.
Jadi, pada latihan di atas, resultan gaya gravitasi yang bekerja pada massa 1 adalah jumlah vektor gaya gravitasi yang dikerjakan setiap massa pada massa 1.
Hamparan medan listrik
Dalam elektromagnetisme, prinsip superposisi juga dapat digunakan, karena medan listrik mengikuti prinsip superposisi. Jadi, jumlah vektor pada suatu titik dari semua medan listrik yang tercipta menghasilkan medan listrik total.
Perlu diingat bahwa gaya listrik yang menimbulkan setiap medan listrik mungkin mempunyai tanda yang berbeda; tergantung pada tanda muatan listriknya, gaya tersebut akan bersifat tarik menarik atau tolak menolak.
Superposisi beban terhadap ketahanan material
Prinsip superposisi juga dapat digunakan dalam kekuatan material. Dengan demikian, pengaruh yang dihasilkan oleh masing-masing beban struktur dapat dipelajari secara terpisah dan pengaruh total yang akan dialami balok akan merupakan jumlah dari semua pengaruh tersebut.
Ingatlah bahwa prinsip superposisi hanya dapat digunakan jika masalahnya linier, yaitu jika semua beban yang diberikan adalah linier dan terlebih lagi jika perilaku material juga linier.
Kapan prinsip superposisi dapat diterapkan?
Terakhir, kita akan melihat kapan prinsip superposisi dapat dan tidak dapat digunakan, karena prinsip tersebut tidak dapat digunakan dalam jenis soal apa pun.
Prinsip superposisi hanya dapat diterapkan jika masalahnya linier. Artinya, untuk menggunakan prinsip superposisi, semua kondisi soal harus linier (atau konstan), tetapi tidak boleh ada yang kuadrat, eksponensial, dan sebagainya. fungsi.
Jika Anda melihat semua contoh yang disajikan sepanjang artikel ini, semua gaya atau beban yang dianalisis adalah linier. Oleh karena itu prinsip superposisi dapat diterapkan.