Roboguru

Bandul bermassa 250 gram digantungkan pada tali sepanjang 20 cm. Bandul disimpangkan sejauh 4 cm dari titik setimbangnya, lalu dilepaskan. Apabila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s, gaya pemulih yang bekerja pada bandul sebesar...N

Pertanyaan

Bandul bermassa 250 gram digantungkan pada tali sepanjang 20 cm. Bandul disimpangkan sejauh 4 cm dari titik setimbangnya, lalu dilepaskan. Apabila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s, gaya pemulih yang bekerja pada bandul sebesar...N space space   

  1. 0,49   space space  

  2. 0,98space space  

  3. 1,38space space  

  4. 2,45space space    space space  

  5. 4,90space space  

Pembahasan Soal:

gaya pemulih pada bandul didefinisikan sebagai F space equals space m g sin theta

D i k e t a h u i m space equals space 0 comma 25 space k g g space equals space 9 comma 8 space m divided by s squared L space equals space 20 space c m x space equals space 4 space c m D i tan y a space F J a w a b sin theta space equals space x over L equals 4 over 20 equals 0 comma 2 F space equals space m g sin theta F space equals space left parenthesis 0 comma 25 right parenthesis left parenthesis 9 comma 8 right parenthesis left parenthesis 0 comma 2 right parenthesis F space equals space 0 comma 49 space N

Jadi, gaya pemulih yang bekerja pada bandul sebesar 0,49 N

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah A

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

S. Abdurrahman

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Terakhir diupdate 07 Juni 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Suatu benda bermassa 20 g melakukan gerak harmonik sederhana dengan panjang tali 40 cm seperti gambar di bawah.   Pada saat simpangannya 2,5 cm dan g = 10 m/s2, besar gaya pemulih pada ayunan adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m equals 20 space straight g equals 0 comma 02 space kg L equals 40 space cm equals 0 comma 4 space straight m x equals 2 comma 5 space cm equals 0 comma 025 g equals 10 space straight m divided by straight s squared    

Ditanya: F subscript p e m u l i h end subscript equals... ?    

Penyelesaian:

Gaya pemulih merupakan gaya yang menyebabkan terjadinya gerak bolak-balik secara harmonik dimana arahnya selalu menuju titik keseimbangan. Dengan mengambil  theta sebagai sudut simpangan ayunan, diperoleh hasil sebagai berikut:

F subscript p e m u l i h end subscript equals negative m g space sin space theta F subscript p e m u l i h end subscript equals negative m g x over L F subscript p e m u l i h end subscript equals negative 0 comma 02 cross times 10 cross times fraction numerator 0 comma 025 over denominator 0 comma 4 end fraction F subscript p e m u l i h end subscript equals negative 0 comma 0125 F subscript p e m u l i h end subscript equals negative 12 comma 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight N. 

Tanda negatif menandakan arahnya yang berlawanan dengan arah gerak benda.

Dengan demikian, besar gaya pemulih pada ayunan adalah 12 comma 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight N.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah B.

Roboguru

Bandul matematis berada pada ketinggian 1,25 m dari tanah saat setimbang diperlihatkan seperti gambar berikut. Jika panjang tali bandul 1 m, maka kecepatan bandul di titik setimbang sebesar.... (g ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style g equals 10 space straight m divided by straight s squared h subscript 2 equals 1 comma 25 space straight m straight l equals 1 space straight m    end style

begin mathsize 14px style E m subscript 1 end styleadalah energi mekanik di titik ke 1(bandul dengan gambar putus-putus), begin mathsize 14px style E m subscript 2 end style adalah energi mekanik di titik setimbang.

Tentukan terlebih dahulu ketinggian (h) pada titik ke 1, begin mathsize 14px style y subscript 1 end style adalah ketinggian bandul dari titik ke 1 ke titik setimbang.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell cos space 45 to the power of degree end cell equals cell 0 comma 7 equals y divided by l end cell row y equals cell 0 comma 7 end cell row blank blank blank row cell y plus y subscript 1 end cell equals l row cell y subscript 1 end cell equals cell 1 minus 07 end cell row blank equals cell 0 comma 3 space straight m end cell row blank blank blank row blank blank blank row blank blank blank end table end style

Sehingga dapat ditentukan h di titik ke 1  dari dasar adalah

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell h subscript 1 end cell equals cell 0 comma 3 plus h subscript 2 end cell row blank equals cell 0 comma 3 plus 1 comma 25 end cell row blank equals cell 1 comma 55 space straight m end cell end table end style

Kemudian untuk menghitung kecepatan bandul matematis kita gunakan konsep kekekalan energi mekanik sebagai berikut:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E m subscript 1 end cell equals cell E m subscript 2 end cell row cell E subscript p 1 end subscript end cell equals cell E subscript k 2 end subscript plus E subscript p 2 end subscript end cell row cell m g h subscript 1 end cell equals cell 1 divided by 2 space m v squared plus m g h subscript 2 end cell row cell 1 half space m v squared end cell equals cell m g left parenthesis h subscript 1 minus h subscript 2 right parenthesis end cell row cell v squared end cell equals cell 2 g left parenthesis h subscript 1 minus h subscript 2 right parenthesis end cell row cell v squared end cell equals cell square root of 2 times 9 comma 8 times left parenthesis 1 comma 55 minus 1 comma 25 right parenthesis end root end cell row blank equals cell square root of 5 comma 88 end root end cell row blank equals cell 2 comma 42 space straight m divided by straight s end cell end table end style

Sehingga jawaban yang tepat adalah B

Roboguru

Benda digantungkan pada tali dan memiliki tegangan 1,2 N. Apabila benda disimpangkan sejauh 30° terhadap titik keseimbangannya, besar gaya pemulih yang bekerja pada benda tersebut adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style F subscript t a l i end subscript equals 1 comma 2 space straight N alpha equals 30 degree  Pada space saat space setimbang space berlaku colon capital sigma F subscript y equals 0 F subscript t a l i end subscript minus m g equals 0 m g equals F subscript t a l i end subscript  Pada space saat space disimpangkan space berlaku colon straight F subscript pemulih equals m g space sin left parenthesis alpha right parenthesis straight F subscript pemulih equals F subscript t a l i end subscript space sin left parenthesis alpha right parenthesis straight F subscript pemulih equals 1 comma 2 space sin left parenthesis 30 degree right parenthesis straight F subscript pemulih equals 0 comma 6 space straight N end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah C

Roboguru

Perhatikan gambar ayunan bandul sederhana. Jika g = 10 m/s2. Tentukanlah besar gaya pemulih

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m equals 0 comma 15 space kg g equals 10 space straight m divided by straight s squared sin theta equals 4 over 5

Ditanya: F.

Penyelesaian:

Persamaan gaya pemulih :

begin mathsize 14px style F equals m space g space sin theta F equals open parentheses 0 comma 15 space text kg end text close parentheses open parentheses 10 space text m/s end text squared close parentheses open parentheses 4 over 5 close parentheses F equals 1 comma 2 space text N end text end style 

Gaya pemulih arahnya selalu berlawanan dengan arah yang kita berikan. Jadi bisa ditulis besarnya gaya pemulih adalah -1,2 N.

Roboguru

Tabung gelas U berisi air raksa. Dalam keadaan diam, air raksa mengisi tabung U sepanjang  2L. Kemudian salah satu sisi tabung ditekan sejauh  x  dan dilepas sehingga kedua permukaan bergerak turun na...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Tabung berisi air raksa sepanjang  2L.

Salah satu sisi ditekan sejauh  x  dan dilepaskan.

Ditanya: T equals... ?     

Penyelesaian:

Ketika salah satu sisi tabung ditekan dan dilepas, maka terjadi gerak osilasi. Gaya pemulihnya adalah selisih berat air raksa pada kolom kiri dan kanan setinggi  2x.

F subscript p e m u l i h end subscript equals negative W subscript 2 x end subscript F subscript p e m u l i h end subscript equals negative m subscript 2 x end subscript cross times g F subscript p e m u l i h end subscript equals negative rho cross times V subscript 2 x end subscript cross times g F subscript p e m u l i h end subscript equals negative rho cross times A cross times 2 x cross times g space..... left parenthesis 1 right parenthesis 

Persamaan umum gaya pemulih adalah:

F subscript p e m u l i h end subscript equals m a F subscript p e m u l i h end subscript equals negative m cross times omega squared cross times x F subscript p e m u l i h end subscript equals negative rho cross times V cross times omega squared cross times x F subscript p e m u l i h end subscript equals negative rho cross times A cross times 2 L cross times omega squared cross times x space..... left parenthesis 2 right parenthesis  

Besar gaya pemulih adalah sama, maka dari persamaan (1) dan (2) diperoleh:

negative rho cross times A cross times 2 x cross times g equals negative rho cross times A cross times 2 L cross times omega squared cross times x g equals L cross times omega squared omega squared equals g over L open parentheses fraction numerator 2 pi over denominator T end fraction close parentheses squared equals g over L T equals 2 pi square root of L over g end root. 

Dengan demikian, perumusan periode getaran tersebut adalah  2 pi square root of L over g end root.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah  bold 2 bold italic pi square root of bold L over bold g end root.

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved