▷ Gerakan pendulum

Artikel ini menjelaskan apa itu gerak pendulum dalam fisika dan apa saja ciri-cirinya. Demikian pula, Anda akan menemukan contoh gerak pendulum, rumus gerak pendulum, dan terakhir empat hukum yang menentukan gerak pendulum.

Apa itu gerak pendulum?

Gerak pendulum adalah gerakan yang dilakukan oleh suatu benda yang digantungkan pada pendulum. Artinya, gerak pendulum adalah suatu gerak yang menggambarkan suatu benda yang digantung pada suatu alas tetap yang berayun ke kiri dan ke kanan.

Misalnya gerak yang dilakukan jam pendulum adalah gerak pendulum. Demikian pula gerakan yang dilakukan anak mengayun dan gerakan metronom juga merupakan contoh gerakan pendulum.

Ciri utama gerak bandul adalah gerak periodik, karena massa yang digantung pada bandul melakukan gerakan berulang-ulang. Jadi massa berosilasi dari sisi ke sisi dan melewati posisi yang sama setiap selang waktu tertentu.

Kondisi ini secara logis terpenuhi jika kita mengabaikan gesekan dengan udara. Jika tidak, jika kita memperhitungkan gesekan dengan udara, pendulum akan membuat osilasi yang semakin kecil hingga berhenti sepenuhnya.

Unsur gerak pendulum

Gerakan pendulum terdiri dari unsur-unsur berikut:

Panjang (ℓ) : adalah panjang tali yang bergerak dari titik tetap bandul ke titik berat benda yang melakukan gerak bandul.
Osilasi : busur yang dilalui massa antara posisi ekstrim gerak pendulum ditambah kembalinya ke posisi semula.
Periode (T) : adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan getaran.
Frekuensi (f) : adalah banyaknya osilasi yang dilakukan oleh gerak bandul per satuan waktu.
Sudut (θ) : adalah sudut yang dibentuk oleh tali pendulum dan garis vertikal.
Amplitudo (Θ) : adalah sudut yang dibentuk tali bandul ketika berada pada posisi ekstrim dan vertikal.

Rumus Gerak Pendulum

Selanjutnya kita akan melihat apa saja rumus dasar gerak bandul, yaitu persamaan yang menjelaskan geraknya dan rumus yang memungkinkan kita menghitung periode osilasinya.

Persamaan gerak pendulum

Persamaan gerak pendulum menyatakan bahwa jumlah panjang tali dikali percepatan sudut ditambah percepatan gravitasi dikali sinus sudut tali terhadap vertikal sama dengan nol.

Jadi, persamaan gerak bandulnya adalah:

$\ell\cdot \ddot{\theta}+g\cdot \text{sin}(\theta)=0$

Emas:

$\ell$

adalah panjang pendulum.
$\ddot{\theta}$

adalah percepatan sudut .
$\theta$

adalah sudut yang dibentuk tali pendulum terhadap vertikal.
$g$

adalah percepatan gravitasi yang nilainya di Bumi adalah 9,81 m/s ² .

Periode pendulum

Untuk osilasi kecil, periode osilasi gerak bandul sama dengan dua kali pi dikalikan akar kuadrat hasil bagi antara panjang tali bandul dan percepatan gravitasi.

Oleh karena itu, rumus menghitung periode osilasi gerak bandul dengan amplitudo osilasi kecil adalah sebagai berikut:

$\displaystyle T=2\pi\sqrt{\frac{\ell}{g}}$