Pertanyaan

Gas sebanyak n mol dan bersuhu T kelvin disimpan dalam sebuah silinder yang berdiri tegak.Tutup silinder berupa piston bermassa m kg dan luas penampang S m 2 dapat bergerak bebas. Mula-mula piston diam dan tinggi kolom gas h meter. Kemudian, piston ditekan sedikit ke bawah sedalam y meter, lalu dilepas sehingga berosilasi. Jika suhu gas tetap, gas berperilaku sebagai pegas dengan konstanta pegas k , dan h − y 1 = h 1 ( 1 + h y ) tekanan gas sama dengan….pascal

Gas sebanyak n mol dan bersuhu T kelvin disimpan dalam sebuah silinder yang berdiri tegak.Tutup silinder berupa piston bermassa m kg dan luas penampang S m² dapat bergerak bebas. Mula-mula piston diam dan tinggi kolom gas h meter. Kemudian, piston ditekan sedikit ke bawah sedalam y meter, lalu dilepas sehingga berosilasi. Jika suhu gas tetap, gas berperilaku sebagai pegas dengan konstanta pegas k, dan $\frac{1}{h - y} = \frac{1}{h} (1 + \frac{y}{h})$ tekanan gas sama dengan….pascal $\;$

$begin mathsize 14px style fraction numerator k h over denominator S end fraction end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator k h over denominator n R end fraction end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator k h over denominator R T end fraction end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator k h squared over denominator n S end fraction end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator k h squared over denominator T S end fraction end style$

A. Acfreelance

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A

Pembahasan

Pada saat di tekan sebesar y, timbul gaya pulih untuk mengembalikan ke posisi semula. Yang berperilaku sebagai gaya pulih adalah gaya dorong gas. F p u l ih = F g a s Jika , F p u l ih = k y k y = F g a s Dari konsep tekanan, maka dengan demikian : Perlu diingat, tekanan berkontribusi pada gaya pemulih itu adalah perbedaan tekanan sebelum dan sesudah ditekan dengan demikian, persamaan di atas : Dari soal suhu gas dijaga konstan, akibatnya tekanan gas sebelum ditekan (P 1 ) berbeda dengan tekanan gas sesudah ditekan (P 2 ) dengan hubungan : Untuk situasi gas ideal suhu konstan sebagai berikut : Dari soal diperoleh hubungan : Dengan demikian : Jika kita perhatikan persamaan 2 dan 3 sehingga diperoleh Subtitusi ke persamaan 1 Di soal A = S Jadi, jawaban yang tepat adalah A

Pada saat di tekan sebesar y, timbul gaya pulih untuk mengembalikan ke posisi semula. Yang berperilaku sebagai gaya pulih adalah gaya dorong gas.

$F_{p u l ih} = F_{g a s} Jika, F_{p u l ih} = k y k y = F_{g a s}$

Dari konsep tekanan, maka dengan demikian :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell k y end cell equals cell P subscript g a s end subscript space A end cell row cell P subscript g a s end subscript end cell equals cell fraction numerator k y over denominator A end fraction end cell end table end style$

Perlu diingat, tekanan berkontribusi pada gaya pemulih itu adalah perbedaan tekanan sebelum dan sesudah ditekan dengan demikian, persamaan di atas :

$begin mathsize 14px style increment P equals fraction numerator k y over denominator A end fraction space..... left parenthesis 1 right parenthesis end style$

Dari soal suhu gas dijaga konstan, akibatnya tekanan gas sebelum ditekan (P₁) berbeda dengan tekanan gas sesudah ditekan (P₂) dengan hubungan :

begin mathsize 14px style P subscript 2 equals P subscript 1 plus increment P space.... left parenthesis 2 right parenthesis end style

Untuk situasi gas ideal suhu konstan sebagai berikut :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 1 V subscript 1 end cell equals cell P subscript 2 V subscript 2 end cell row cell P subscript 1 A h end cell equals cell P subscript 2 A left parenthesis h minus y right parenthesis end cell row cell P subscript 1 h end cell equals cell P subscript 2 left parenthesis h minus y right parenthesis end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell fraction numerator P subscript 1 h over denominator left parenthesis h minus y right parenthesis end fraction end cell end table end style$

Dari soal diperoleh hubungan :

$begin mathsize 14px style fraction numerator 1 over denominator h minus y end fraction equals 1 over h open parentheses 1 plus y over h close parentheses end style$

Dengan demikian :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator left parenthesis h minus y right parenthesis end fraction P subscript 1 h end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell 1 over h open parentheses 1 plus y over h close parentheses P subscript 1 h end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell open parentheses 1 plus y over h close parentheses P subscript 1 end cell row cell P subscript 2 end cell equals cell P subscript 1 plus P subscript 1 y over h end cell end table end style$

Jika kita perhatikan persamaan 2 dan 3 sehingga diperoleh

Subtitusi ke persamaan 1

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator k y over denominator A end fraction end cell equals cell P subscript 1 y over h end cell row cell P subscript 1 end cell equals cell fraction numerator k h over denominator A end fraction end cell end table end style$

Di soal A = S

$begin mathsize 14px style P subscript 1 equals fraction numerator k h over denominator s end fraction end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah A

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

5.0 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah pegas diberi beban 6,4 kg pada ujungnya, kemudian beban ditarik 20 cm dari titik setimbang dan dilepas sehingga mengakibatkan beban bergetar dengan percepatannya. Jika beban ditarik dan dilepas...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda bermassa 50 gram bergerak harmonik sederhana dengan amplitudo 10 cm dan periode 0,2 s. Besar gaya yang bekerja pada sistem saat simpangannya setengah amplitudoadalah sekitar...

4.7

Jawaban terverifikasi

Gaya pemulih akan menyebabkan pegas yang telah meregang kembali ke keadaan seimbangnya. Gaya merupakan...

4.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah pegas memiliki konstanta 40 N/m diletakkan pada papan datar yang licin, lalu dipasangi beban bermassa 250 gram. Beban ditarik ke kanan sejauh 12 cm sehingga ketika dilepas. Pegastersebut berget...

5.0

Jawaban terverifikasi

Seseorang dengan massa 60 kg mengendarai sepeda motor menyebabkan shockbreaker (peredam kejut) turun sebesar 3 cm, maka gaya pemulih yang dihasilkan shockbreaker ialah ....

0.0

Jawaban terverifikasi