GETARAN

   GETARAN

Getaran adalah suatu gerakan yang  berulang dengan sendirinya pada suatu selang waktu tertentu yang dapat terjadi pada sistem dimana memiliki massa dan sifat elastis serta padanya bekerja gangguan. Getaran juga didefenisikan sebagai gerakan berosilasi dari suatu sistem yang dapat berupa gerakan beraturan dan berulang secara kontinu atau dapat juga berupa gerakan tidak beraturan atau acak (Abdullah Mappaita, 2005).

Studi tentang getaran adalah studi tentang gerakan berosilasi dan sistem mekanis serta kondisi dinamisnya. Gerakan ini dapat berupa gerakan beraturan atau berulang secara kontinu atau dapat juga berupa gerakan tidak beraturan atau acak. Umumnya getaran ditimbulkan akibat adanya gaya yang juga bervariasi dengan waktu. Supaya getaran mekanis terjadi, dibutuhkan minimal dua elemen pengumpul energi yaitu adanya massa (m) yang menyimpan energi kinetik dan alat elastis seperti pegas (k) yang menyimpan energi potensial.

Setiap benda yang memiliki massa dan sifat elastisitas jika diberi gangguan (rangsangan), maka benda atau sistem tersebut akan bergetar. Berdasarkan penyebab suatu benda atau sistem bergetar maka getaran dapat diklasifikasikan sebagai getaran bebas dan getaran paksa.

Getaran bebas adalah gerakan periodik yang diamati sebagai sistem yang berpindah dari kedudukan kesetimbangan elastis. Gaya yang bekerja adalah gaya pegas, gesekan, dan berat massa. Akibat adanya gesekan, getaran hilang sesuai dengan waktu (William dan Seto B.S, 1985).

Getaran bebas terjadi jika sistem berisolasi karena gaya yang berada dalam sistem itu sendiri dan tidak ada gaya dari luar yang memaksa untuk bergetar, namun bergetar karena adanya kondisi awal yang diberikan. Getaran bebas diperlukan untuk menentukan frekuensi pribadi sistem yang merupakan sifat dasar (karakteristik yang dimiliki sistem yang bergetar). Penentuan frekuensi pribadi sistem yang mengalami getaran adalah sangat penting untuk mencegah terjadinya resonansi.

Persamaan untuk getaran bebas teredam (Abdullah M, 2005) adalah:

                                                      (1)

Sedangkan getaran paksa (forced vibration) terjadi jika ada gaya luar sebagai gaya eksitasi yang bekerja pada sistem yang membuat sistem berisolasi. Getaran paksa juga didefenisikan sebagai getaran suatu sistem karena adanya gaya luar yang memaksa terjadinya getaran dimana frekuensi sistem sama dengan frekuensi gaya luar. Kondisi ini dapat diatasi dengan menggunakan peredam. Dengan adanya gesekan, bagian gerakan yang ditahan oleh gaya eksitasi sinusoida secara perlahan menghillang. Dengan demikian sistem akan bergetar pada frekuensi gaya eksitasi dengan mengabaikan kondisi awal atau frekuensi pribadi sistem.

Persamaan untuk getaran paksa adalah

(2)

Secara teoritis untuk sistem tanpa peredam, besarnya simpangan yang terjadi pada saat resonansi akan mencapai nilai tak terhingga. Namun secara eksperimental kondisi ini tidak akan terjadi karena setiap sistem yang bergetar mempunyai sifat redaman yang dapat mengurangi besarnya simpangan yang terjadi.

       Beberapa defenisi yang berkaitan dengan GETARAN 

1.      Gerakan/Getaran Harmonik ialah suatu gerakan dari titik yang mengelilingi lingkaran atau getaran dengan amplitudo dan frekuensi yang sama setiap saat.

2.      Periode (T) ialah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus.

3.      Frekuensi (f) ialah banyaknya siklus dalam satu satuan waktu.

4.      Amplitudo (A) ialah perpindahan terjauh dari posisi rata-ratanya. Amplitudo terdiri dari simpangan, kecepatan dan percepatan.

5.      Frekuensi pribadi (ωn) ialah frekuensi dari sistem getaran bebas yang ditentukan oleh sifat dari sistem itu.

6.      Getaran bebas ialah gerakan suatu sistem tanpa adanya gaya luar yang memaksa untuk bergetar, namun bergetar karena adanya kondisi awal yang diberikan.

7.      Getaran paksa ialah getaran suatu sistem karena adanya gaya luar yang memaksa terjadinya getaran dimana frekuensi sistem sama dengan frekuensi gaya luar.

8.      Resonansi ialah getaran suatu sistem dimana frekuensi gaya eksitasi sama dengan frekuensi pribadi dari sistem sehingga menyebabkan amplitudo yang sangat besar.

9.      Peredam ialah penghambat terhadap gerakan dari suatu sistem yang bergetar.

10.  Derajat kebebasan ialah suatu bilangan yang menyatakan jumlah koordinat yang diperlukan oleh suatu sistem untuk menyatakan gerakannya.

11.  Beda fasa (Ø) ialah sudut antara dua vektor perpindaha (2 gerakan harmonik dengan frekuensi sama).