Pertanyaan

Partikel bergetar harmonik dengan kecepatan sudut 3 rad/s. Pada saat simpangannya 2 m, kecepatan partikel menjadi 6 m/s. Tentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial saat itu!

Partikel bergetar harmonik dengan kecepatan sudut 3 rad/s. Pada saat simpangannya 2 m, kecepatan partikel menjadi 6 m/s. Tentukan perbandingan energi kinetik dan energi potensial saat itu! $\;$

J. Khairina

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Jawaban terverifikasi

Jawaban

perbandingan energi kinetik dan energi potensial partikel adalah 1 : 1.

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 1 : 1. Diketahui: ω y v = = = 3 rad / s 2 m 6 m / s Ditanya: perbandingan E K dan E P ? Penyelesaian: Benda yang bergerak harmonik memiliki energi potensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi ini disebut energi mekanik.Energi potensial dapat dirumuskan berdasarkan perubahan gaya yang bekerja pada gerak harmonik. Energi potensial berbanding lurus dengan simpangannya. Energi potensial gerak harmonik dirumuskan sebagai berikut. E P = 2 1 k y 2 Keterangan: E P = energi potensial (J) k = konstanta pegas (N/m) y = simpangan (m) Energi kinetik getaran harmonik dirumuskan sebagai berikut. E K = 2 1 k ( A 2 − y 2 ) Keterangan: E K = energi kinetik (J) A = amplitudo(m) y = simpangan (m) Hitung terlebih dahulu nilai amplitudo ( A ) .Hubungan antara kecepatan, amplitudo, dan· simpangan pada getaran harmonik sebagai berikut. v 6 2 4 A 2 A = = = = = = ω A 2 − y 2 3 A 2 − 2 2 A 2 − 2 2 A 2 − 4 8 8 m Perbandingan E K dan E P dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut. E K E P = 2 1 k ( A 2 − y 2 ) 2 1 k y 2 = A 2 − y 2 y 2 = 8 − 2 2 2 2 = 4 4 = 1 1 Dengan demikianperbandingan energi kinetik dan energi potensial partikel adalah 1 : 1.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 1 : 1.

Diketahui:

$ω y v = = = 3 rad / s 2 m 6 m / s$

Ditanya: perbandingan $E_{K}$ dan $E_{P}$ ?

Penyelesaian:

Benda yang bergerak harmonik memiliki energi potensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi ini disebut energi mekanik. Energi potensial dapat dirumuskan berdasarkan perubahan gaya yang bekerja pada gerak harmonik. Energi potensial berbanding lurus dengan simpangannya. Energi potensial gerak harmonik dirumuskan sebagai berikut.

$E_{P} = \frac{1}{2} k y^{2}$

Keterangan:

$E_{P} =$ energi potensial (J)

$k =$ konstanta pegas (N/m)

$y =$ simpangan (m)

Energi kinetik getaran harmonik dirumuskan sebagai berikut.

$E_{K} = \frac{1}{2} k (A^{2} - y^{2})$

Keterangan:

$E_{K} =$ energi kinetik (J)

$A =$ amplitudo (m)

$y =$ simpangan (m)

Hitung terlebih dahulu nilai amplitudo $(A)$ . Hubungan antara kecepatan, amplitudo, dan· simpangan pada getaran harmonik sebagai berikut.

$v 624 A^{2} A = = = = = = ω A^{2} - y^{2} 3 A^{2} - 2^{2} A^{2} - 2^{2} A^{2} - 4 8 8 m$

Perbandingan $E_{K}$ dan $E_{P}$ dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut.

$\frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{\frac{1}{2} k y ^{2}}{\frac{1}{2} k ( A ^{2} - y ^{2} )} = \frac{y ^{2}}{A ^{2} - y ^{2}} = \frac{2 ^{2}}{8 - 2 ^{2}} = \frac{4}{4} = \frac{1}{1}$

Dengan demikian perbandingan energi kinetik dan energi potensial partikel adalah 1 : 1.

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

4.3 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah titik materi melakukan getaran harmonik sederhana dengan persamaan simpangan y = A sin ω t .Tentukan besar simpangan titik materi tersebut pada saat energi kinetiknya tiga kali energi potensial...

4.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah partikel melakukan ayunan harmonis sederhana. Energi kinetik partikel adalah E K ,energi potensialnya E P , dan energi total E T . Ketika partikel berada di tengah-tengah antara posisi seimbang...

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda bermassa 500 gram bergetar harmonik denganamplitudo10 cm dan frekuensi 50 Hz. Tentukan besar energi kinetik,energi potensial, dan energi mekaniknya pada saat simpangannya 5 cm!

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah ayunan sederhana frekuensi sudutnya 3 rad/s. Pada saat simpangannya 3 cm, kelajuan ayunan 6 m/s. Perbandingan energi potensial dan energi kinetik ayunan pada saat itu ....

0.0

Jawaban terverifikasi

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

5.0

Jawaban terverifikasi