Pertanyaan

Besar sudut fase benda yang mengalami getaran selaras pada saat energi potensialnya sama dengan energi kinetiknya adalah . . .

Besar sudut fase benda yang mengalami getaran selaras pada saat energi potensialnya sama dengan energi kinetiknya adalah . . . $\;$

60° $\;$
45° $\;$
30° $\;$
15° $\;$
0° $\;$

F. Afrianto

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Diketahui: E k = E p Ditanya: θ = ? Pembahasan: Energi kinetik benda yang bergerak harmonik dapat dihitung dengan persamaan: E k = 2 1 m v 2 E k = 2 1 k A 2 cos 2 θ Sementara itu energi potensial gerak harmonik benda dapat dihitung dengan persamaan: E P = 2 1 k y 2 E p = 2 1 k A 2 sin 2 θ Sehingga: E k = E p 2 1 k A 2 cos 2 θ = 2 1 k A 2 sin 2 θ cos 2 θ = sin 2 θ cos θ = sin θ cos θ sin θ = 1 tan θ = 1 θ = 4 5 ∘ Dengan demikian sudut fasenya adalah 45°. Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui:

$E_{k} = E_{p}$

Ditanya: $θ$ = ?

Pembahasan:

Energi kinetik benda yang bergerak harmonik dapat dihitung dengan persamaan:

$E_{k} = \frac{1}{2} m v^{2} E_{k} = \frac{1}{2} k A^{2} cos^{2} θ$

Sementara itu energi potensial gerak harmonik benda dapat dihitung dengan persamaan:

$E_{P} = \frac{1}{2} k y^{2} E_{p} = \frac{1}{2} k A^{2} sin^{2} θ$

Sehingga:

$E_{k} = E_{p} \frac{1}{2} k A^{2} cos^{2} θ = \frac{1}{2} k A^{2} sin^{2} θ cos^{2} θ = sin^{2} θ cos θ = sin θ \frac{sin θ}{cos θ} = 1 tan θ = 1 θ = 4 5^{\circ}$

Dengan demikian sudut fasenya adalah 45°.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

3.6 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Pada saat sudut fase getaran harmonis mencapai 3 0 ∘ , diperoleh hubungan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Pada saat sudut fase getaran harmonis mencapai 3 0 ∘ , diperoleh hubungan...

5.0

Jawaban terverifikasi

Partikel melakukan ayunan harmonis sederhana. Tenaga kinetik partikel adalah E k , tenaga potensial E p , dan tenaga total E r . Ketika partikel di tengah tengah antara posisi setimbang dan pos...

4.5

Jawaban terverifikasi

Frekuensi getaran harmonik sebuah benda adalah f. Selama melakukan getaran, energi potensial dan energi kinetik benda selalu berubah secara teratur. Besar energi benda tersebut akan mengalami perubaha...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah getaran pegas memiliki amplitudo 2 cm. Tentukan simpangan getaran sewaktu energi kinetik benda sama dengan dua kali energi potensialnya!

0.0

Jawaban terverifikasi