Sebuah beban bermassa m digantungkan pada ujung se...

Question

Sebuah beban bermassa m digantungkan pada ujung sebuah tali ringan berpanjang l. Beban disimpangkan ke kanan sampai ke titik A dengan ketinggian h (anggap ketinggian titik setimbang adalah nol), kemudian dilepas sehingga berisolasi. Percepatan gravitasi di tempat itu adalah g. Setelah dilepas, beban berayun ke kiri melewati berturut-turut titik C. kemudian titik setimbang, dan berhenti sesaat di titik B pada ketinggian d di sebelah kiri titik setimbang. Andaikan gaya gesek udara tidak diabaikan dan bemilai tetap, Panjang lintasan dari titik A ke titik C adalah 1/4 panjang lintasan dari titik A ke titik B, maka sampai di titik C, energi mekanik berkurang sebesar ...
a. 1/4 mg(3h-d)
b. 1/4 mg(3h+d)
c. 1/4 mg(3d-h)
d. 1/4 mg(3d+h)
e. 1/4 mg(h+d)

M. Firdhaus · Accepted Answer

Jawaban yang tepat ialah perubahan energi mekanik sistem di titik C adalah 7/4 mg (d - h) (tidak ada opsi yang sesuai)

Diketahui, 
L = L
A = A
g = g
ha = h
hb = d
AC = 1/4 AB
f = f
Ditanya, pengurangan energi mekanik di titik C?
Jawab, 
Usaha merupakan energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda untuk membuat benda tersebut bergerak. Dalam kasus kusus usaha merupakan perubahan energi mekanik, yakni
ΔEM = W = EM2 - EM1
Dimana, 
ΔEM = perubahan energi mekanik (J)
W = usaha (J)
EM2 = energi mekanik keadaan 2 (J)
EM1 = energi mekanik keadaan 1 (J)
Karena sistem terdapat gaya gesek yang bernilai konstan, maka lama kelamaan bandul akan berkurang eneginya, menjadi
W = EM2 - EM1
f sab = EP2 + EK2 - (EP1 + EK1)
f sab = mg hb + 0 - mg ha - 0
f sab = mg d - mg h
f sab = mg (d - h)

Sehingga, perubahan energi mekaniknya ialah
W = f s
Asumsikan perubahan di titik C dimulai dari titik A, B dan C, sehingga
Wac = f sab + f sbc
Wac = f (sab + sbc)
Wac = f (sab + sab - sac)
Wac = f (2 sab - 1/4 sab)
Wac = f (7/4 sab)
Wac = 7/4 (f sab)
Wac = 7/4 (mg (d - h))
Wac = 7/4 mg (d - h)

Jadi, perubahan energi mekanik sistem di titik C adalah 7/4 mg (d - h) (tidak ada opsi yang sesuai)

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa