Roboguru

Kawat untuk saluran transmisi listrik yang massanya 40 kg diikat antara dua menara tegangan tinggi yang jaraknya 200 m. Salah satu ujung kawat dipukul oleh teknisi yang berada di salah satu menara sehingga timbul gelombang yang merambat ke menara yang lain. Jika gelombang pantul terdeteksi setelah 10 s, maka besar gaya tegangan kawat adalah ... newton.

Pertanyaan

Kawat untuk saluran transmisi listrik yang massanya 40 kg diikat antara dua menara tegangan tinggi yang jaraknya 200 m. Salah satu ujung kawat dipukul oleh teknisi yang berada di salah satu menara sehingga timbul gelombang yang merambat ke menara yang lain. Jika gelombang pantul terdeteksi setelah 10 s, maka besar gaya tegangan kawat adalah ... newton. 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m space end cell equals cell space 40 space kg end cell row cell s space end cell equals cell space L space equals space 200 space straight m end cell row cell t space end cell equals cell space 10 space straight s end cell end table 

Ditanyakan : Besar gaya tegangan kawat?

Jawab :

Pada soal, gelombang pantul terdeteksi setelah 10 s. Besar cepat rambat gelombang dapat dihitung sebagai berikut :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell s space end cell equals cell space fraction numerator v space cross times space t over denominator 2 end fraction end cell row cell v space end cell equals cell space fraction numerator 2 s over denominator t end fraction end cell row cell v space end cell equals cell space fraction numerator 2 space open parentheses 200 space straight m close parentheses over denominator 10 space straight s end fraction end cell row cell v space end cell equals cell space bold 40 bold space bold m bold divided by bold s end cell end table 

Dengan menggunakan persamaan cepat rambat gelombang, besar tegangan kawat didapatkan :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v space end cell equals cell space square root of fraction numerator F space L over denominator m end fraction end root end cell row cell 40 space straight m divided by straight s space end cell equals cell space square root of fraction numerator F space open parentheses 200 space straight m close parentheses over denominator 40 space kg end fraction end root end cell row cell open parentheses 40 space straight m divided by straight s close parentheses squared space end cell equals cell space open parentheses square root of fraction numerator F space open parentheses 200 space straight m close parentheses over denominator 40 space kg end fraction end root close parentheses squared end cell row cell 1600 space end cell equals cell space fraction numerator 200 F over denominator 40 end fraction end cell row cell 200 F space end cell equals cell space 64000 end cell row cell F space end cell equals cell space 64000 over 200 end cell row cell F space end cell equals cell space bold 320 bold space bold N end cell end table 

Dengan demikian, besar gaya tegangan kawat adalah 320 N.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

J. Khairina

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Panjang gelombang bunyi suatu zat 20 cm dan mempunyai frekuensi 2000 Hz. Tentukan cepat rambat bunyi!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row lambda equals cell 20 space cm space equals 0 comma 2 space m end cell row f equals cell 2000 space Hz end cell end table end style 

 

Pembahasan :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row v equals λf row blank equals cell left parenthesis 0 comma 2 right parenthesis left parenthesis 2000 right parenthesis end cell row blank equals cell 400 space begin inline style bevelled m over s end style end cell end table end style 

Jadi, cepat rambat bunyi sebesar begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 400 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell bevelled m over s end cell end table end style 

0

Roboguru

Pada suatu batang baja sepanjang 1 m merambat gelombang bunyi. Gelombang tersebut membutuhkan waktu 0,0002 s untuk mencapai ujung batang dari ujung lainnya. Jika modulus elastisitas dari batang baja t...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style s equals 1 space straight m t equals 0 comma 0002 space straight s E equals 20 cross times 10 to the power of 10 space Pa end style


Untuk menentukan massa jenis baja tersebut, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan cepat rambat bunyi

    begin mathsize 14px style v equals s over t v equals fraction numerator 1 over denominator 0 comma 0002 end fraction v equals 5000 space bevelled straight m over straight s end style 
     
  2. Menentukan massa jennis baja

    begin mathsize 14px style v equals square root of E over rho end root maka rho equals E over v to the power of italic 2 rho equals fraction numerator 20 cross times 10 to the power of 10 over denominator open parentheses 5000 close parentheses squared end fraction rho equals 8000 space bevelled kg over straight m cubed end style 
     

Jadi, jawaban yang benar adalah A.begin mathsize 14px style space space end style 

0

Roboguru

Suatu gelombang bunyi merambat dari salah satu ujung pada batang baja dengan panjang 50 cm. Jika batang baja tersebut memiliki modulus elastisitas sebesar  Pa dan massa jenis 8000 , berapakah waktu ya...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style s equals 50 space cm equals 0 comma 5 space straight m E equals 20 cross times 10 to the power of 10 space Pa rho equals 8000 space bevelled kg over straight m cubed end style 


Untuk menentukan waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk melintasi batang besi, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan cepat rambat gelombang bunyi

    begin mathsize 14px style v equals square root of E over rho end root v equals square root of fraction numerator 20 cross times 10 to the power of 10 over denominator 8000 end fraction end root v equals square root of 25000000 v equals 5000 space bevelled straight m over straight s end style 
     
  2. Menentukan waktu gelombang bunyi merambat

    begin mathsize 14px style t equals s over v t equals fraction numerator 0 comma 5 over denominator 5000 end fraction t equals 0 comma 0001 space straight s end style 
     

Jadi, jawaban yang benar adalah E.begin mathsize 14px style space space end style 

0

Roboguru

Batang yang digunakan pada percobaan Kundt mempunyai panjang 1,2 m dan massa jenis 8.000 kg/m3. Ketika batang ini digetarkan longitudinal di dalam tabung terdapat 2 simpul pada jarak 12,5 cm. Jika kec...

Pembahasan Soal:

Tabung udara: terdapat 2 simpul. Dari gambar terlihat bahwa ada 1/2 gelombang dengan jarak 12,5 cm, maka:

l equals 1 half lambda lambda equals 2 l equals 2 open parentheses 12 comma 5 close parentheses equals 25 space cm  

Frekuensi gelombang dalam tabung

v equals lambda times f 346 equals 0 comma 25 f f equals 1.384 space Hz  

Batang dijepit di tengah-tengah, hal ini mengakibatkan di titik tengah batang terjadi simpul, sedangkan di ujung-ujung batang karena tidak dijepit terjadi perut (ujung bebas). Dengan demikian, jika panjang batang l maka:

l equals 1 half lambda lambda equals 2 l equals 2 open parentheses 1 comma 2 close parentheses equals 2 comma 4 space straight m  

Di sini kita dapat menghitung cepat rambat gelombang dalam batang:

v equals lambda times f v equals 2 comma 4 open parentheses 1.384 close parentheses v equals 3.321 comma 6 space bevelled straight m over straight s   

Jadi, cepat rambat gelombang dalam batang sebesar 3.321,6 m/s.

0

Roboguru

Sebuah batang gelas yang panjangnya 0,8 m dipegang keras-keras di bagian tengahnya. Kemudian digetarkan longitudinal sehingga terdengar nada dengan frekuensi 2.000 Hz. Jika massa jenis gelas tersebut ...

Pembahasan Soal:

Cepat rambat bunyi dalam suatu zat bergantung pada modulus Young (E) dan kerapatan atau massa jenis dari zat padat tersebut.

v equals square root of E over rho end root 

Ketika bagian tengah batang dipegang keras-keras, bagian yang dipegang menjadi simpul karena bagian ini tidak bergetar. Pola gelombang nada dasar untuk kasus ini ditunjukkan oleh gambar:

Pada gambar gelombang digambarkan sebagai gelombang transversal ini hanya untuk penyederhanaan saja yaitu untuk melihat letak simpul dan perutnya, sesungguhnya gelombang di besi adalah gelombang longitudinal yang mempunyai rapatan dan regangan.

Dari gambar terlihat bahwa panjang batang l = 1 half lambda, maka:

lambda equals 2 l equals 2 open parentheses 0 comma 8 close parentheses equals 1 comma 6 space straight m    

Pada soal diketahui, l = 0,8 m, rho = 2,5 gram/cm3, f = 2.000 Hz, lambda = 1,6 m, maka:

v equals lambda times f square root of E over rho end root equals lambda times f square root of fraction numerator E over denominator 2.500 end fraction end root equals 1 comma 6 open parentheses 2.000 close parentheses square root of fraction numerator E over denominator 2.500 end fraction end root equals 3.200 fraction numerator E over denominator 2.500 end fraction equals 10.240.000 E equals 2 comma 56 cross times 10 to the power of 10 space bevelled straight N over straight m squared  

Jadi, modulus Young gelas tersebut sebesar 2 comma 56 cross times 10 to the power of 10 N/m2.space 

0

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