Iklan

Iklan

Pertanyaan

Model untuk detektor gelombang gravitasi terdiri dari dua batang logam sepanjang 1 m, sebuah sumber laser, sebauah sel fotolistrik, dan dua buah cermin setengah tembus. Desain alat ditunjukkan pada gambar. Kedua bayang logam ditahan pada posisi tegak lurus terhadap satu sama lain. Pada masing-masing batang, salah satu ujungnya digosok sehingga mengkilap dan rata secara optis serta ujung yang lain dipertahankan diam. Posisi batang yang bisa diatur, dibuat sedemikian rupa sehingga sinyal minimum terbaca pada fotosel. Kemudian, suatu alat piezoelektrik digunakan untuk memberikan impuls longitudinal yang besar dan singkat pada kedua batang. Hasilnya, ujung bebas kedua batang berosilasi dengan pergeseran longitudinal ∆x, dimana : Dengan a, µ, dan ω merupakan konstanta. Hitunglah nilai ω jika diketahui bahwa batang terbuat dari aluminium dengan massa jenis ρ = 2500 k g / m 3 dan modulus Young E = 1 × 1 0 10 P a !

Model untuk detektor gelombang gravitasi terdiri dari dua batang logam sepanjang 1 m, sebuah sumber laser, sebauah sel fotolistrik, dan dua buah cermin setengah tembus. Desain alat ditunjukkan pada gambar. Kedua bayang logam ditahan pada posisi tegak lurus terhadap satu sama lain. Pada masing-masing batang, salah satu ujungnya digosok sehingga mengkilap dan rata secara optis serta ujung yang lain dipertahankan diam. Posisi batang yang bisa diatur, dibuat sedemikian rupa sehingga sinyal minimum terbaca pada fotosel.

Kemudian, suatu alat piezoelektrik digunakan untuk memberikan impuls longitudinal yang besar dan singkat pada kedua batang. Hasilnya, ujung bebas kedua batang berosilasi dengan pergeseran longitudinal ∆x, dimana :

begin mathsize 14px style increment x equals a e to the power of negative u t end exponent cos space open parentheses omega t plus empty set close parentheses end style 

Dengan a, µ, dan ω merupakan konstanta. Hitunglah nilai ω jika diketahui bahwa batang terbuat dari aluminium dengan massa jenis  

 

  1. begin mathsize 14px style 1 , 65 blank x blank 10 cubed fraction numerator r a d over denominator s end fraction end style 

  2. begin mathsize 14px style 2 , 56 blank x blank 10 cubed fraction numerator r a d over denominator s end fraction end style 

  3. begin mathsize 14px style 3 , 14 blank x blank 10 cubed fraction numerator r a d over denominator s end fraction end style 

  4. begin mathsize 14px style 4 , 25 blank x blank 10 cubed fraction numerator r a d over denominator s end fraction end style 

  5. begin mathsize 14px style 4 , 5 blank x blank 10 cubed blank fraction numerator r a d over denominator s end fraction end style 

Iklan

R. Amalia

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Padjadjaran

Jawaban terverifikasi

Iklan

Pembahasan

Untuk bisa menjawabnya kita gambarkan dulu modus dasar dari gelombang berdiri pada batang yang ujung satunya tetap dan satu ujung yang lainnya adalah ujung bebas. Dari gambar ini kita peroleh yah kalau hubungan panjang gelombang dan panjang batang adalah : Kemudian kecepatan rambat gelombang longitudinal pada batang adalah : Frekuensi sudut atau kecepatan sudut gelombang adalah : inget yah : Sehingga jika kita substitusikan persamaannya menjadi :

Untuk bisa menjawabnya kita gambarkan dulu modus dasar dari gelombang berdiri pada batang yang ujung satunya tetap dan satu ujung yang lainnya adalah ujung bebas.

Dari gambar ini kita peroleh yah kalau hubungan panjang gelombang dan panjang batang adalah :

begin mathsize 14px style lambda equals 4 l end style 

Kemudian kecepatan rambat gelombang longitudinal pada batang adalah :

begin mathsize 14px style v equals square root of E over rho end root end style 

Frekuensi sudut atau kecepatan sudut gelombang adalah :

begin mathsize 14px style omega equals 2 pi f end style 

inget yah :

begin mathsize 14px style f equals v over lambda end style 

Sehingga jika kita substitusikan persamaannya menjadi :

begin mathsize 14px style omega equals 2 pi open parentheses v over lambda close parentheses omega equals 2 pi open parentheses fraction numerator square root of E over rho end root over denominator 4 l end fraction close parentheses omega equals fraction numerator 2 pi over denominator 4 l end fraction square root of E over rho end root omega equals fraction numerator pi over denominator 2 l end fraction square root of E over rho end root omega equals pi over 2 square root of fraction numerator 1 cross times 10 to the power of 10 over denominator 2500 blank end fraction end root omega equals 3 , 14 blank x blank 10 cubed blank r a d divided by s end style 

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

9

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

Sore hari saat matahari mulai terbenam dari pandangan fahra yang sedang tiduran, fahra langsung berdiri sambil menyalakan stopwatch. saat fahra berdiri dia masih bisa melihat matahari, namun setelah i...

40

0.0

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

[email protected]

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia