Artikel ini menjelaskan apa itu osilasi dalam fisika. Anda akan menemukan pengertian osilasi, contoh gerak yang menimbulkan osilasi, sifat-sifatnya, dan apa saja jenis-jenis osilasi.
Apa itu osilasi?
Osilasi adalah setiap osilasi dari gerakan osilasi. Dengan kata lain, osilasi adalah variasi waktu yang berulang pada suatu sistem di sekitar posisi pusat (atau posisi kesetimbangan).
Jadi, ketika sebuah benda mengulangi gerakan di antara dua posisi, benda tersebut berosilasi. Oleh karena itu, osilasi adalah setiap gerakan maju mundur yang dilakukan oleh benda bergerak, yaitu gerakan dari satu ujung ke ujung lainnya dan kembali ke ujung awal.
Misalnya, gerak pendulum merupakan gerak osilasi sehingga berosilasi. Sehingga setiap gerak yang dilakukan massa yang digantung pada pendulum dari satu ujung ke ujung lainnya hingga kembali ke ujung tersebut merupakan osilasi.
Contoh osilasi
Setelah kita melihat pengertian osilasi, pada bagian ini kita akan melihat beberapa contoh gerak yang melakukan osilasi agar dapat memahami maknanya secara utuh.
Contoh gerak yang mengalami osilasi :
- Osilasi suatu massa digantung pada pegas.
- Osilasi pendulum.
- Getaran yang ditimbulkan oleh senar gitar.
- Osilasi gelombang dihasilkan oleh pelemparan batu ke dalam genangan air.
- Osilasi gelombang elektromagnetik.
Ciri-ciri gerak osilasi
Gerakan yang menimbulkan getaran mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
- Perpanjangan (x) : adalah kedudukan benda yang melakukan gerak osilasi pada saat tertentu. Ini melambangkan pemisahan tubuh dari posisi seimbangnya.
- Amplitudo (A) : adalah perpanjangan maksimum gerak osilasi. Oleh karena itu, merupakan selisih antara posisi maksimum dan posisi setimbang.
- Periode osilasi (T) : ini adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan osilasi penuh, yaitu waktu yang diperlukan untuk melakukan gerak bolak-balik penuh.
- Frekuensi osilasi (f) : adalah banyaknya osilasi atau getaran yang dilakukan suatu benda per satuan waktu.
- Frekuensi sudut atau denyut (ω) : ini adalah kecepatan benda melakukan osilasi.
Pada gambar berikut Anda dapat melihat representasi grafis dari perpanjangan gerakan osilasi sebagai fungsi waktu.
Rumus gerak osilasi
Dengan rumus berikut Anda dapat menghitung perpanjangan gerakan osilasi tergantung pada waktu instan. Dengan demikian, persamaan matematika yang menggambarkan osilasi suatu gerak osilasi adalah sebagai berikut:
Emas:
-
adalah pemanjangan benda yang melakukan gerak osilasi.
-
adalah amplitudo gerakan osilasi.
-
adalah frekuensi sudut atau denyut.
-
adalah saat dimana perpanjangan dihitung.
-
merupakan fase awal gerak osilasi.
Jenis osilasi
Jenis-jenis osilasi adalah:
- Osilasi bebas : Sistem berosilasi dari satu sisi ke sisi lain dan akan tetap demikian tanpa batas waktu jika gaya disipatif tidak ada. Misalnya, osilasi yang dilakukan oleh suatu massa yang digantung pada pegas.
- Osilasi Teredam : Osilasi sistem menjadi semakin kecil karena gesekan atau hambatan lainnya. Oleh karena itu, amplitudo osilasi jenis ini berangsur-angsur berkurang hingga mencapai titik di mana sistem berhenti berosilasi dan kembali ke posisi setimbang. Misalnya gerak osilasi bandul.
- Osilasi paksa : sistem berosilasi karena aksi gaya periodik eksternal, sehingga jika gaya berhenti, sistem berhenti berosilasi. Misalnya gerakan osilasi yang dilakukan seorang anak pada ayunan karena ada orang lain yang mendorongnya.