Sebuah balok bermassa M terletak pada bidang licin mendatar (lihat gambar di bawah). Balok tersebut dirangkai dengan pegas dan dinding dengan konstanta k serta sistem dapat bergerak selaras. Pada saat balok melintasi titik setimbang (x0) sebuah balok dengan ukuran yang lebih kecil m diletakkan tepat di atasnya sedemikian rupa sehingga keduannya bergerak bersama-sama dan anggap masih dapat begerak selaras. Hitunglah perbandingan periode dan frekuensi sebelum dan setelah balok kedua diletakkan di atas balok pertama!

Pertanyaan

Sebuah balok bermassa M terletak pada bidang licin mendatar (lihat gambar di bawah).

Balok tersebut dirangkai dengan pegas dan dinding dengan konstanta k serta sistem dapat bergerak selaras. Pada saat balok melintasi titik setimbang (x₀) sebuah balok dengan ukuran yang lebih kecil m diletakkan tepat di atasnya sedemikian rupa sehingga keduannya bergerak bersama-sama dan anggap masih dapat begerak selaras. Hitunglah perbandingan periode dan frekuensi sebelum dan setelah balok kedua diletakkan di atas balok pertama!

J. Khairina

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Jawaban terverifikasi

Jawaban

perbandingan periode sebelum dan setelah balok kedua diletakkan di atas balok pertama adalah $\sqrt M:\sqrt{\left(M+m\right)}$ dan perbandingan frekuensinya $\sqrt{\left(M+m\right)}:\sqrt M$ .

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk soal di atas adalah $\sqrt M:\sqrt{\left(M+m\right)}$ dan $\sqrt{\left(M+m\right)}:\sqrt M$ .

Diketahui:

$m_1=M\\m_2=m\\k=k$

Ditanya:

$T_1:T_2\\f_1:f_2$

Jawab:

Periode getaran pegas adalah waktu yang dibutuhkan oleh pegas untuk melakukan 1 kali getaran yang dirumuskan:

$\begin{array}{rcl}T&=&2\mathrm\pi\sqrt{\frac mk}\end{array}$

Perbandingan periode pegas sebelum dan setelah massa ditambah dirumuskan:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T subscript 1 colon T subscript 2 end cell equals cell 2 straight pi square root of M over k end root colon 2 straight pi square root of fraction numerator open parentheses M plus m close parentheses over denominator k end fraction end root end cell row blank equals cell square root of M colon square root of open parentheses M plus m close parentheses end root end cell end table$

Sedangkan perbandingan frekuensi pegas sebelum dan setelah massa ditambah dirumuskan:

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell f subscript 1 colon f subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 1 over denominator 2 straight pi end fraction square root of k over M end root colon fraction numerator 1 over denominator 2 straight pi end fraction square root of fraction numerator k over denominator open parentheses M plus m close parentheses end fraction end root end cell row blank equals cell square root of open parentheses M plus m close parentheses end root colon square root of M end cell end table$

Jadi, perbandingan periode sebelum dan setelah balok kedua diletakkan di atas balok pertama adalah $\sqrt M:\sqrt{\left(M+m\right)}$ dan perbandingan frekuensinya $\sqrt{\left(M+m\right)}:\sqrt M$ .

5.0 (2 rating)

Pertanyaan serupa

Tuliskan rumus Periode dan Frekuensi Gerak Harmonik pada Bandul Sederhana dan pada Pegas, dan tulis keterangan dan satuan dari lambang-lambang Fisika nya!

3rb+

3.0

Jawaban terverifikasi

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...

231

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah pegas bertambah panjang 12,5 cm jika digantung benda bermassa 5 kg. Jika massa beban diganti menjadi 100 gram dan sistem diletakan di bidang datar licin sehingga menjalani gerak harmonik, maka ...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah pegas pada salah satu ujungnya ditempel pada langit-langit dan pada ujungnya yang lain diberi beban 0,4 kg. Akibat penambahan beban ini, pegas bertambah panjang sebesar 4 cm. Kemudian beban dit...

1rb+

3.3

Jawaban terverifikasi

Suatu pegas mempunyai konstanta 100 N/m. Ujung atas pegas dikaitkan pada penyanggah dan ujung bawah pegas digantungi beban bermassa 4 kg. Jika pegas digetarkan harmonik sederhana, maka tentukan period...

389

5.0

Jawaban terverifikasi