Page 524 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 7 Osilasi

Ketika disimpangkan dari posisi setimbang maka benda berosilasi pada
frekuensi tertentu. Frekuensi ini disebut frekuensi alamiah benda. Untuk
bandul matematis sederhana, frekuensi alamiahnya adalah f = (1/2) (g/l) 1/2 .
Untuk pegas yang digantungi beban, frekuensi alamiahnya adalah f = (1/2)
(k/m) 1/2 . Apa istimewanya frekuensi alamiah?

elemen
y(x) A maks

x = 0 x

Gambar 7.9. Pola simpangan dawai yang digetarkan. Terbentuk sejumlah perut dan simpul. Karena dua ujung dawai
diikat pada titik tetap maka ujung dawai selalu memiliki simpangan nol.

Yang istimewa dari frekuensi alamiah adalah jika pada benda diberi
gangguan secara periodik (terus menerus) dengan frekuensi pemberian
gangguan sama dengan frekuensi alamiah, maka benda akan berosilasi dengan
amplitudo yang makin lama makin besar. Simpangan akan sangat besar jika
gangguan berlangsung cukup lama, meskipun kekuatan tiap gangguan cukup
kecil. Perubahan simpangan benda terhadap waktu diilustrasikan pada
Gambar 7.10.

Sebagai contoh adalah bandul matematis sederhana yang sedang diam.
Kemudian kalian tiup beban dengan tiupan kecil berulang-ulang. Atur agar
frekuensi tiupan yang kalian berikan persis sama dengan frekuensi alamiah
bandul. Kalian akan amati bahwa simpangan bandul sedikit demi sedikit
membesar. Pada kasus ini frekuensi pengganggu persis sama dengan frekuensi
alamiah benda yang diganggu. Sebagai akibatnya, amplitudo benda yang
berosilasi makin besar jika pengganggu berlangsung terus menerus. Inilah
peristiwa resonansi.

Contoh lain adalah garpu tala sejenis yang ditempatkan berdekatan,
seperti ditunjukkan pada Gambar 7.11. Garpu tala kiri digetarkan, namun
garpu tala kanan tidak digetarkan. Jika ditunggu maka garpu tala kanan mulai
bergetar, mula-mula dengan simpangan kecil, lalu simpangan makin
membersar. Mengapa demikian?
Garpu tala sejenis memiliki frekuensi alamiah yang sama. Ketika garpu
tala kiri digetarkan maka udara di sekitar garpu tala kiri ikut bergetar pada
frekuensi yang sama. Udara yang bergetar makin jauh hingga udara yang

510