Sebuah benda yang massanya 200 gram bergetar harmonik dengan frekuensi 5 hz dan amplitudonya 2cm.besar energi totalnya adalah

Mata pelajaran: Fisika   

Kelas: 11 SMA

Kategori: Gerak Harmonik Sederhana

Kata kunci: energi total, energi mekanik
Kode kategori berdasarkan kurikulum KTSP: 11.6.4  

Jawaban:
Diketahui:
 m = 200 gr = 0,2 kg
 A = 2 cm = 0,02 m
 f = 5 Hz
 Ditanya:
E total
 Jawab:  
 Mula-mula dicari frekuensi sudut:  
 ω = 2.π.f = 2. π.5 = 10 π rad/s.

 Untuk mencari energi total Gerak Harmonik Sederhana, gunakan rumus:  

 E = ½ . k . [tex] A^{2} [/tex]  
 Dimana k = m . [tex] w^{2} [/tex] = 0,2 . 100 [tex] \pi ^{2} [/tex] = 20 [tex] \pi ^{2} [/tex], sehingga  

 E = ½ . k . [tex] A^{2} [/tex]
 E = ½ . 20 [tex] \pi ^{2} [/tex] . 0,0004 = 0,004 [tex] \pi ^{2} [/tex] joule.  

 Pembahasan:
 Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak periodik bolak balik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama (tetap) berpusat pada satu titik (titik setimbang). Gerak Harmonik Sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak harmonis sederhana yang dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana.  

 Pada Gerak Harmonik Sederhana, terdapat energi kinetik, energi potensial, dan energi mekanik.  

  Energi potensial adalah energi yang dimiliki gerak harmonik sederhana karena simpangannya. 
Ep = ½ . k . [tex] A^{2} [/tex] [tex] sin^{2} [/tex] ωt

 Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda yang melakukan gerak harmonik sederhana karena kecepatan geraknya.
Ek = ½ . k . [tex] A^{2} [/tex] [tex] cos^{2} [/tex] ωt

 Energi total atau energi mekanik merupakan hasil penjumlahan energi kinetik dan potensial.
Em = ½ . k . [tex] A^{2} [/tex] = ½ .m . [tex] w^{2} [/tex] A