Profil Getaran Pegas dengan Pengaruh Gaya Luar dan Variasi Faktor Redaman

Abstract

Getaran terjadi karena adanya gaya dari luar sehingga menyebabkan gerakan bolak balik yang terjadi berulang-ulang dengan suatu keteraturan sampai akhirnya gerakan itu berhenti. Gerak getaran dengan amplitudo yang tetap disebut sebagai gerak harmonik sederhana. Pada kenyataannya amplitudo ayunan semua sistem perlahan-lahan berkurang terhadap waktu sampai akhirnya berhenti yang disebabkan oleh faktor hambatan berupa gesekan udara serta faktor bahan sehingga getaran sistem bergerak turun terhadap waktu yang disebut sebagai gerak harmonik teredam. Tujuan penelitian ini adalah menunjukkan profil getaran pegas dengan variasi faktor redaman dan gaya luar yang mempengaruhi sistem getaran yang akan berguna untuk mengetahui batas gaya maksimal yang dapat diterima oleh pegas. Sistem getaran pegas dapat digambarkan dalam bentuk persamaan diferensial linear orde dua. Bentuk osilasi dari sistem yang bergetar dikelompokkan menjadi tiga: teredam subkritis, kritis dan superkritis. Mengetahui profil dari getaran pegas diharapkan dapat diketahui kemungkinan yang akan terjadi ketika pegas bergetar sehingga resiko terjadinya kerusakan dalam hal-hal yang berkaitan dengan getaran pegas dapat dihindari. Pada penelitian ini pengamatan profil dilakukan dengan mensubstitusikan nilai konstanta pegas ( k), massa beban (m) dan gaya gravitasi (g) yang masing- masing bernilai 27 kg/m 2, 0,5 kg dan 10 m/s 2 ke dalam sistem getaran pegas. Redaman pada tingkat redaman superkritis diambil untuk sembarang nilai yang berada dalam selang 7,35 >c dan nilai untuk redaman subkritis berada dalam selang 7,350 << c dan tingkat redaman kritis diambil nilai . 7,35=c Sistem dengan gaya viii luar berupa tsin menunjukkan gerak getaran yang berkurang terhadap waktu, amplitudo getaran semakin mengecil kemudian berhenti di titik keseimbangan. Pada kasus gaya luar berupa fungsi eksponensial dan fungsi polinomial masing-masing sebesar 10 t e dan 2 12t , gerak pegas semakin meregang menjauhi titik keseimbangan. Untuk kasus sistem teredam dengan gaya luar yang tetap, sistem akan mengalami penyusutan getaran dan berhenti di keseimbangan sistem.