Gerak Harmonis Sederhana

Sebuah benda yang berayun dengan sederhana, gerakanya bolak - balik san selalu melewati titik keseimbangan itulah Gerak Harmonis Sederhana. Saat benda berayn berarti benda menyimpang dari titik keseimbangannya. Untuk saat itu benda membentuk sudut terhadap titik keseimbangan.

Simpangan terbesar disebut amplitudo. Amplitudo nilainya sama dengan panjang tali. yang bisa diasumsikn sebagai jari - jari.

Hukum Kekekalan Momentum

Hukum kekekalan momentum diterapkan pada proses tumbukan semua jenis, dimana prinsip impuls mendasari proses tumbukan dua benda, yaitu I₁ = -I₂.

Jika dua benda A dan B dengan massa masing-masing M_A dan M_B serta kecepatannya masing-masing V_A dan V_B saling bertumbukan, maka :

M_A V_A + M_B V_B = M_A V_A + M_B V_B

V_A dan V_B = kecepatan benda A dan B pada saat tumbukan

V_A dan V_B = kecepatan benda A den B setelah tumbukan.

Dalam penyelesaian soal, searah vektor ke kanan dianggap positif, sedangkan ke kiri dianggap negatif.

Dua benda yang bertumbukan akan memenuhi tiga keadaan/sifat ditinjau dari keelastisannya,

a. ELASTIS SEMPURNA : e = 1

e = (- VA' - VB')/(VA - VB)

e = koefisien restitusi.
Disini berlaku hukum kokokalan energi den kokekalan momentum.

b. ELASTIS SEBAGIAN: 0 <>Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum.

Khusus untuk benda yang jatuh ke tanah den memantul ke atas lagi maka koefisien restitusinya adalah:

e = h'/h

h = tinggi benda mula-mula
h' = tinggi pantulan benda

C. TIDAK ELASTIS: e = 0
Setelah tumbukan, benda melakukan gerak yang sama dengan satu kecepatan v',

M_A V_A + M_B V_B = (M_A + M_B) v'

Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum

Impuls

Gaya yang terjadi sesaat pada suatu benda dinamakan Impuls. Sehinga persamaannya

I = F . ∆t

dengan keterangan

I = Impuls ( Ns)
F = Gaya (N)
t = Selang Waktu (S)

Selain itu, impuls juga bisa dikatakan sebagai perbuahan momentum pada suatu benda.

I = p2 – p1 = ∆p

Momentum

Dalam fisika, momentum adalah besaran yang berhubungan dengan kecepatan dan massa suatu benda.

Dalam mekanika klasik, momentum (dilambangkan dengan p) didefinisikan sebagai hasil perkalian dari massa dan kecepatan, sehingga menghasilkan vektor.

Rumus yang biasa digunakan untuk menghitung nilai momentum benda yaitu:

Dimana P adalah momentum, m adalah massa benda, dan v adalah kecepatan.

Momentum adalah besaran vektor. Momentum sebuah partikel dapat dipandang sebagai ukuran kesulitan untuk mendiamkan benda. Sebagai contoh, sebuah truk berat mempunyai momentum yang lebih besar dibandingkan mobil yang ringan yang bergerak dengan kelajuan yang sama. Gaya yang lebih besar dibutuhkan untuk menghentikan truk tersebut dibandingkan dengan mobil yang ringan dalam waktu tertentu. (Besaran mv kadang-kadang dinyatakan sebagai momentum linier partikel untuk membedakannya dari momentum angular).

Usaha

Jika sebuah benda menempuh jarak sejauh S akibat gaya F yang bekerja pada benda tersebut maka dikatakan gaya itu melakukan usaha, dimana arah gaya F harus sejajar dengan arah jarak tempuh S.
USAHA adalah hasil kali (dot product) antara gaya den jarak yang ditempuh. (W = F x S)
Usaha oleh gaya yang membentuk sudut dengan arah gerak benda merupakan perkalian titik antara komponen gaya yang searah dengan gerak benda (W = F cos a) dan perpindahan benda

Modulus Elastisitas (Young)

Yang dimaksud dengan Mosdulus Elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan. Modulus ini dapat disebut dengan sebutan Modulus Young.

1. Tegangan (Stress)
   Tegangan adalah gaya per satuan luas penampang. Satuan tegangan adalah N/m² Secara matematis dapat dituliskan:
   
2. Regangan (Strain)
   Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang suatu batang terhadap panjang awal mulanya bila batang itu diberi gaya. Secara matematis dapat dituliskan:
   

Dari kedua persamaan di atas dan pengertian modulus elastisitas, kita dapat mencari persamaan untuk menghitung besarnya modulus elastisitas, yang tidak lain adalah:

Satuan untuk modulus elastisitas adalah N/m²

Elastisitas

Merupakan sifat suatu benda yang jika diberi gaya akan ada perubahan panjang, dan jika gaya dilepaskan / dikurangi maka pajang kembali ke keadaan semula. Perlu diketahui bahwa gaya yang diberikan juga memiliki batas-batas tertentu. Apabila batas elastisitas sudah dilewati maka benda yang di beri gaya tersebut tidak akan kembali ke keadaan awal.