Pertanyaan

Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 6 cm. Ketika energi potensial partikel sama dengan tiga kali energi kinetiknya, berapakah simpangannya?

Sebuah partikel bergerak harmonik dengan amplitudo 6 cm. Ketika energi potensial partikel sama dengan tiga kali energi kinetiknya, berapakah simpangannya? $\;$

J. Khairina

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Jawaban terverifikasi

Jawaban

simpangannya adalah 3 3 cm .

simpangannya adalah

33 cm

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah 3 3 cm . Diketahui: A E P = = 6 cm 3 E K Ditanya: simpangan ( y ) ? 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) Sehingga soal dapat diselesaikan dengan persamaan sebagai berikut. E P 2 1 k y 2 y 2 y 2 y 2 4 y 2 y = = = = = = = = 3 E K 3 ( 2 1 k ( A 2 − y 2 ) ) 2 1 k 3 ( 2 1 k ( A 2 − y 2 ) ) 3 ( A 2 − y 2 ) 3 A 2 − 3 y 2 3 ( 6 ) 2 4 3 ( 6 ) 2 3 3 cm Dengan demikian simpangannya adalah 3 3 cm .

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah $33 cm$ .

Diketahui:

$A E_{P} = = 6 cm 3 E_{K}$

Ditanya: simpangan $(y)$ ?

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)

Sehingga soal dapat diselesaikan dengan persamaan sebagai berikut.

$E_{P} \frac{1}{2} k y^{2} y^{2} y^{2} y^{2} 4 y^{2} y = = = = = = = = 3 E_{K} 3 (\frac{1}{2} k (A^{2} - y^{2})) \frac{3 ( \frac{1}{2} k ( A ^{2} - y ^{2} ) )}{\frac{1}{2} k} 3 (A^{2} - y^{2}) 3 A^{2} - 3 y^{2} 3 (6)^{2} \frac{3 ( 6 ) ^{2}}{4} 33 cm$

Dengan demikian simpangannya adalah $33 cm$ .

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

5.0 (1 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 ...

4.3

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