Ketika sebuah massa digantungkan pada pegas dan ditarik menjauh dari posisi setimbangnya, massa itu dapat bergerak naik dan turun. Namun, apa yang menentukan bagaimana massa tersebut bergerak? Bagaimana perubahan kondisi memengaruhi gerakannya? Dalam sumber belajar interaktif ini, kamu dapat bereksperimen dengan sistem pegas-massa.
Melihat Gerak Pegas melalui Grafik
Sesuaikan konstanta pegas, massa, redaman, dan posisi awal. Jalankan animasi dan lihat bagaimana gerakan massa pada pegas tersebut direpresentasikan dalam grafik.
Pada Visualisasi 2, gunakan “Simpan” untuk menyimpan grafik yang sedang ditampilkan. Kamu dapat menggunakannya untuk membandingkan dua atau lebih grafik yang dihasilkan dengan pengaturan yang berbeda. Gunakan “Hapus” untuk menghapus semua grafik yang telah disimpan. Kamu juga dapat mengatur batas sumbu horizontal. Caranya, geser titik hitam yang berada di sisi kanan sumbu tersebut ke kiri atau kanan.
Siap untuk Eksplorasi Lebih Lanjut?
Di atas, kamu telah mengeksplorasi bagaimana grafik perpindahan vertikal sebuah massa setiap waktunya berubah ketika pengaturan sistem diubah. Namun, masih banyak hal yang dapat dieksplorasi!
Kamu juga dapat menyelidiki hubungan antara berbagai kuantitas dalam sistem pegas-massa. Gunakan kalkulator grafik pada Visualisasi 3 untuk mengeksplorasi hubungan antara kuantitas yang kamu pilih. Masukkan nilai-nilai besaran tersebut ke dalam tabel. Kemudian, amati pola yang muncul pada grafik.
Sebagai langkah awal, selidikilah hubungan antara massa dan periode pada osilasi tanpa redaman (yaitu ketika koefisien redaman bernilai 0). Periode adalah waktu yang diperlukan sebuah massa untuk menyelesaikan satu siklus penuh osilasi.
Pola apa yang kamu temukan? Bagaimana periode berubah ketika massa bertambah? Dapatkah kamu menggunakan grafik untuk menjelaskan atau memprediksi hubungan tersebut?
Selanjutnya, eksplorasilah osilasi teredam. Atur koefisien redaman ke nilai lebih besar dari 0. Kemudian, selidikilah bagaimana amplitudo osilasi berubah terhadap waktu. Amplitudo adalah jarak terbesar sebuah massa dari posisi setimbangnya.
Pola apa yang kamu temukan? Apakah amplitudo berkurang dengan laju yang tetap? Atau, apakah laju pengurangannya berubah seiring waktu?