Cara Menghitung Frekuensi Osilasi

Osilasi adalah jenisgerak periodik. Suatu gerak dikatakan periodik jika ia berulang setelah selang waktu tertentu, seperti gerak jarum mesin jahit, gerakan garpu tala, dan tubuh yang digantung pada pegas. Jika sebuah partikel bergerak maju mundur pada lintasan yang sama, maka geraknya disebut osilasi atau getar, danfrekuensigerakan ini adalah salah satu karakteristik fisik yang paling penting.

Perpindahan partikel yang melakukan gerakan periodik dapat dinyatakan dalam fungsi sinus dan kosinus. Karena fungsi-fungsi ini disebut fungsi harmonik, gerak periodik juga dikenal sebagai gerak harmonik.

Di antara semua jenis osilasi,gerak harmonik sederhana(SHM) adalah jenis yang paling penting. Dalam SHM, sebuah gaya dengan besar dan arah yang bervariasi bekerja pada partikel. Penting untuk dicatat bahwa SHM memiliki aplikasi penting tidak hanya dalam mekanika, tetapi juga dalam optik, suara, dan fisika atom.

Sebuah benda dikatakan melakukan gerak harmonik sederhana linier jika

1. Ia bergerak ke sana kemari secara berkala sepanjang garis lurus.
2. Percepatannya selalu diarahkan ke posisi rata-ratanya.
3. Besarnya percepatan sebanding dengan besarnya perpindahan dari posisi rata-rata.

Persamaan:

digunakan untuk mendefinisikan gerak harmonik sederhana linier (SHM), dimanaFadalah besarnya gaya pemulih;xadalah perpindahan kecil dari posisi rata-rata; danKadalah konstanta gaya. Tanda negatif menunjukkan bahwa arah gaya berlawanan dengan arah perpindahan.

Beberapa contoh gerak harmonik sederhana adalah gerak bandul sederhana untuk ayunan kecil dan magnet yang bergetar dalam induksi magnetik seragam.

Pertimbangkan sebuah partikel yang melakukan osilasi di sepanjang jalur QOR dengan O sebagai posisi rata-rata dan Q dan R sebagai posisi ekstremnya di kedua sisi O. Misalkan pada saat getaran tertentu, partikel berada di P. Jarak yang ditempuh partikel dari posisi rata-ratanya disebut perpindahan (x) yaitu OP =x​.

Perpindahan selalu diukur dari posisi rata-rata, apa pun titik awalnya. Misalnya, bahkan jika partikel bergerak dari R ke P, perpindahannya tetapx​.

Ituamplitudo (SEBUAH) dari getarandidefinisikan sebagai perpindahan maksimum (x​_maksimal) dari partikel di kedua sisi posisi rata-ratanya, yaitu,SEBUAH= OQ = ATAU.SEBUAHselalu dianggap positif, sehingga amplitudo rumus osilasi hanyalah besarnya perpindahan dari posisi rata-rata. Jarak QR = 2SEBUAHdisebut panjang lintasan atau luas osilasi atau lintasan total dari partikel yang berosilasi.

Periode (T) dari getaran didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh partikel untuk menyelesaikan satu getaran. Setelah waktuT, partikel melewati posisi yang sama dalam arah yang sama.

Definisi frekuensi osilasi hanyalah jumlah osilasi yang dilakukan oleh partikel dalam satu detik.

DiTdetik, partikel menyelesaikan satu getaran.

Oleh karena itu, jumlah getaran dalam satu detik, yaitu frekuensinyaf, aku s:

Frekuensi osilasi diukur dalam siklus per detik atau Hertz.

Telinga manusia peka terhadap frekuensi yang terletak antara 20 Hz dan 20.000 Hz, dan frekuensi dalam rentang ini disebut frekuensi sonik atau terdengar. Frekuensi yang berada di atas jangkauan pendengaran manusia disebut frekuensi ultrasonik, sedangkan frekuensi yang berada di bawah jangkauan pendengaran disebut frekuensi infrasonik. Istilah lain yang sangat akrab dalam konteks ini adalah "supersonik." Jika sebuah benda bergerak lebih cepat dari kecepatan suara, dikatakan bergerak dengan kecepatan supersonik.

Frekuensi gelombang radio (gelombang elektromagnetik berosilasi) dinyatakan dalam kilohertz atau megahertz, sedangkan cahaya tampak memiliki frekuensi dalam kisaran ratusan terrahertz.