Semua benda akan bergetar apabila diberi gangguan. Benda yang bergetar ada yang dapat dilihat secara kasat mata karena simpangan yang diberikan besar, ada pula yang tidak dapat dilihat karena simpangannya kecil. Benda dapat dikatakan bergetar apabila benda bergerak bolak – balik secara teratur melalui titik keseimbangan.
Sebuah bandul sederhana mula – mula diam pada kedudukan O. bandul tersebut ditarik ke kedudukan A. Pada saat benda dilepas dari kedudukan A, bandul akan bergerak bolak – balik secara teratur melalui titik A – O – B – O – A dan gerak bolak balik ini disebut satu getaran. Salah satu ciri dari getaran adalah adanya amplitudo atau simpangan terbesar. Jarak antara benda yang bergetar dengan titik setimbang disebut simpangan. Simpangan terbesar suatu benda yang bergetar disebut amplitudo.
1. Frekuensi Getaran
Misalnya dalam 10 sekon terjadi 20 getaran pada bandul sederhana. Hal ini berarti dalam 1 sekon terjadi 2 getaran bandul sederhana. Jumlah getaran yang terjadi dalam 1 sekon disebut frekuensi getaran. Dengan demikian, dapat dirumuskan sebagai berikut:
dengan;
f = frekuensi getara (hertz atau Hz)
n = jumlah getaran
t = waktu (s)
Dalam SI, satuan frekuensi dinyatakan dalam hertz (disingkat Hz). Satuan fekuensi yang lebih besar dinyatakan dalam kilohertz (kHz), megahertz (MHz), dan gigahertz (GHz).
2. Periode Getaran
Dalam tiap satu satuan waktu dapat terjadi sejumlah ayunan getaran. Jika terjadi satu getaran, pastilah membutuhkan waktu tertentu. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran ini disebut periode. Secara matematis, dapat dirumuskan:
, dengan;
T = periode getaran (sekon)
t = waktu (sekon)
n = jumlah getaran
Hubungan antara periode dan frekuensi getaran dapat dinyatakan sebagai berikut:
, dengan;
T = periode getaran (sekon)
f = frekuensi getaran (Hz)
Contoh soal:
1. Jika ayunan sederhana bergetar sebanyak 60 kali dalam waktu 15 sekon, tentukan:
a. Frekuensi ayunan, dan
b. Periode ayunan
Penyelesaian:
Dik: n = 60
t = 15 sekon
dit:
a. f = … ?
b. T = … ?
Jawab:
a. f = n/t
f = 60/15 sekon = 4 Hz
b. T = t/n
T = 15 sekon/60 = 0,25 sekon.
Atau
T = 1/f
T = 1/4 Hz = 0,25 sekon