Pertanyaan

Pada saat energi kinetik benda yang bergetar selaras sama dengan energi potensialnya, maka ...

Pada saat energi kinetik benda yang bergetar selaras sama dengan energi potensialnya, maka ... $\;$

Sudut fasenya 180º
Fasenya ¾
Sudut fasenya 45º
Fasenya ¼
Percepatannya nol

Y. Setiaji

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Jawaban

pilihan jawaban yang tepat adalah C.

pilihan jawaban yang tepat adalah C. space

Pembahasan

Diketahui: E k = E p Ditanyakan: Kondisi yang terjadi berdasarkan pilihan jawaban Jawab: Persamaan energi potensial dan energi kinetik pada gerak harmonik sederhana E k = E p 2 1 m v 2 = 2 1 k y 2 2 1 m ω 2 A 2 cos 2 ( ω t ) = 2 1 m ω 2 A 2 sin 2 ( ω t ) 2 1 m ω 2 A 2 cos 2 ( ω t ) = 2 1 m ω 2 A 2 sin 2 ( ω t ) cos 2 ( ω t ) = sin 2 ( ω t ) Berdasarkan identitas trigonometri sin 2 ( ω t ) + cos 2 ( ω t ) = 1 sin 2 ( ω t ) = 1 − cos 2 ( ω t ) Maka persamaan sebelumnya dapat diubah menjadi cos 2 ( ω t ) = 1 − cos 2 ( ω t ) cos 2 ( ω t ) = 2 1 cos ( ω t ) = ± 2 1 cos ( ω t ) = ± 2 1 2 Kondisi tersebut dapat dipenuhi pada ω t = 4 5 ∘ , ω t = 13 5 ∘ , ω t = 22 5 ∘ , ω t = 31 5 ∘ Pada saat energi kinetik benda yang bergetar selaras sama dengan energi potensialnya, maka sudut fasenya 45º Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah C.

Diketahui:

$E_{k} = E_{p}$

Ditanyakan:

Kondisi yang terjadi berdasarkan pilihan jawaban

Jawab:

Persamaan energi potensial dan energi kinetik pada gerak harmonik sederhana

$E_{k} = E_{p} \frac{1}{2} m v^{2} = \frac{1}{2} k y^{2} \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} cos^{2} (ω t) = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} sin^{2} (ω t) \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} cos^{2} (ω t) = \frac{1}{2} m ω^{2} A^{2} sin^{2} (ω t) cos^{2} (ω t) = sin^{2} (ω t)$

Berdasarkan identitas trigonometri

$sin^{2} (ω t) + cos^{2} (ω t) = 1 sin^{2} (ω t) = 1 - cos^{2} (ω t)$

Maka persamaan sebelumnya dapat diubah menjadi

$cos^{2} (ω t) = 1 - cos^{2} (ω t) cos^{2} (ω t) = \frac{1}{2} cos (ω t) = \pm \frac{1}{2} cos (ω t) = \pm \frac{1}{2} 2$

Kondisi tersebut dapat dipenuhi pada

$ω t = 4 5^{\circ}, ω t = 13 5^{\circ}, ω t = 22 5^{\circ}, ω t = 31 5^{\circ}$

Pada saat energi kinetik benda yang bergetar selaras sama dengan energi potensialnya, maka sudut fasenya 45º

Jadi, pilihan jawaban yang tepat adalah C. space

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

4.4 (10 rating)

Nadia Putri Marshalia P

Ini yang aku cari!

indira mikaila

Pembahasan lengkap banget Ini yang aku cari! Bantu banget

Achmad Ramdoni

Makasih ❤️

Pertanyaan serupa

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

Pada benda yang bergetar harmonik sederhana, energi kinetik maksimum terjadi ketika melewati garis seimbang, sedangkan energi potensial maksimum pada saat benda mendapat simpangan maksimum. Perbanding...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah partikel melakukan ayunan harmonis sederhana. Energi kinetik partikel adalah E k , energi potensialnya E p dan energi totalnya E . Jika partikel berada di tengah-tengah antara posisi seimbang d...

5.0

Jawaban terverifikasi

Jika v = kecepatan, a = percepatan, E k = energi kinetik, dan E p = energi potensial getaran selaras, maka pada saat melalui kedudukan seimbangnya ... (1) E k maksimum (2) E p minimum (3) a = 0 ...

1.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah massa di ujung suatu pegas berayun (berosilasi) secara selaras sederhana di sekitar titik setimbangnya. Sewaktu energi potensialnya osilator bernilai tiga kali energi kinetiknya, maka ....

0.0

Jawaban terverifikasi