044) Animasi Excel untuk Fisika: Kurva Lissajous
Jika ada sejumlah osilasi muncul bersamaan pada waktu dan ruang yang sama maka peristiwa superposisi dapat terjadi. Jika arah dua osilasi adalah segaris maka superposisi menghasilkan osilasi baru yang berupa penguatan atau pelemahan osilasi awal. Pelemahan atau penguatan tersebut sangat bergantung pada frekuensi dan fase awal masing-masing sumber osilasi.
Untuk kasus khusus jika hanya ada dua sumber osilasi yang memiliki frekuensi sama maka peristiwa interferensi dekstruktif dan konstruktif dapat terjadi. Interferensi konstruktif terjadi jika fase dua sumber osilasi persis sama. Sebaliknya interferensi derstruktif terjadi jika di titik pengamatan fase dua sumber osilasi merupakan kelipatan ganjik dari 180o.
Fenomena menarik lainnya diamati jika arah dua osilasi tidak segaris, tetapi dalam arah tegak lurus namun berada dalam satu bidang. Misalkan, dua sumber osilasi memiliki arah osilasi sejajar permukaan meja. Satu sumber berosilasi arah kiri kanan sedangkan yang lainnya depan belakang. Gambar 1 adalah ilustrasi dua jenis jenis osilasi tersebut: kiri kanan san atas bawah.

Simpangan osilasi pertama (kiri kanan) dapat ditulis

di mana
x adalah simpangan osilasi pertama
t adalah waktu
Ax adalah amplitudo osilasi pertama
omegax adalah frekueensi sudut osilasi pertama
phix adalah fase awal osilasi pertama
Simpangan osilasi kedua (atas bawah) dapat ditulis

di mana
y adalah simpangan osilasi kedua
Ay adalah amplitudo osilasi kedua
omegay adalah frekueensi sudut osilasi kedua
phiy adalah fase awal osilasi kedua
Dengan adanya dua simpangan yang tegak lurus tersebut maka simpangan bola pada Gambar 1 memenuhi persamaan

Dengan mengacu pada persamaan (3) maka kita akan amati bahwa bola akan bergerak dalam bidang. Pola gerakan sangat bergantung amplitudo, frekuensi, dan fase awal masing-masing sumber osilasi. Pola yang dihasilkan dinamakan kurva Lissajous.
Saya mebuat program animasi untuk menvisualisasikan kurva Lissajous. Parameter input adalah amplitudo, frekuensi, dan fase awal masing-masing osilasi. Animasi ini bisa menjadi semacam percobaan virtual fenomena superposisi dua gelombang dengan arah osilasi tegak lurus. File dapat didownload pada link berikut
Sumber gambar fitur: Wikimedia Commons
43 thoughts on “044) Animasi Excel untuk Fisika: Kurva Lissajous”