Pertanyaan

Sebuah bandul ayunan massanya a kg digantung pada seutas tali yang panjangnya L cm. Bandul ayunan tersebut bergetar selaras dengan amplituda A cm dengan frekuensi 5 Hz. Pada saat simpangan bandul 4 1 A , perbandingan energi potensial dan energi kinetiknya adalah ....

Sebuah bandul ayunan massanya a kg digantung pada seutas tali yang panjangnya L cm. Bandul ayunan tersebut bergetar selaras dengan amplituda A cm dengan frekuensi 5 Hz. Pada saat simpangan bandul $\frac{1}{4} A$ , perbandingan energi potensial dan energi kinetiknya adalah .... $\;$

1 : 15 $\;$
15 : 1 $\;$
16 : 15 $\;$
15 : 16 $\;$
1 : 6 $\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

F. Afrianto

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Diketahui: m = a L = L A = A f = 5 Hz y = 4 1 A Ditanya: Ep : E k = ? Pembahasan: Energi kinetik benda yang bergerak harmonik dapat dihitung dengan persamaan: E k = 2 1 m v 2 E k = 2 1 k ( A 2 − y 2 ) Sementara itu energi potensial gerak harmonik benda dapat dihitung dengan persamaan: E P = 2 1 k y 2 Sehingga: E K E P = 2 1 k ( A 2 − y 2 ) 2 1 k y 2 E K E P = A 2 − y 2 y 2 E K E P = A 2 − ( 4 1 A ) 2 ( 4 1 A ) 2 E K E P = A 2 − 16 1 A 2 16 1 A 2 E K E P = 16 15 A 2 16 1 A 2 E K E P = 15 1 Dengan demikian perbandingan energi potensial dan energi kinetiknya adalah 1 : 15. Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Diketahui:

$m = a L = L A = A f = 5 Hz y = \frac{1}{4} A$

Ditanya: $Ep : E k$ = ?

Pembahasan:

Energi kinetik benda yang bergerak harmonik dapat dihitung dengan persamaan:

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

Sementara itu energi potensial gerak harmonik benda dapat dihitung dengan persamaan:

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

Sehingga:

$\frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{\frac{1}{2} k y ^{2}}{\frac{1}{2} k ( A ^{2} - y ^{2} )} \frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{y ^{2}}{A ^{2} - y ^{2}} \frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{( \frac{1}{4} A ) ^{2}}{A ^{2} - ( \frac{1}{4} A ) ^{2}} \frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{\frac{1}{16} A ^{2}}{A ^{2} - \frac{1}{16} A ^{2}} \frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{\frac{1}{16} A ^{2}}{\frac{15}{16} A ^{2}} \frac{E _{P}}{E _{K}} = \frac{1}{15}$

Dengan demikian perbandingan energi potensial dan energi kinetiknya adalah 1 : 15.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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

0.0 (0 rating)

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

Frekuensi getaran harmonik sebuah benda adalah f. Selama melakukan getaran, energi potensial dan energi kinetik benda selalu berubah secara teratur. Besar energi benda tersebut akan mengalami perubaha...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah getaran pegas memiliki amplitudo 2 cm. Tentukan simpangan getaran sewaktu energi kinetik benda sama dengan dua kali energi potensialnya!

0.0

Jawaban terverifikasi

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

4.4

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