Roboguru

Sepotong kawat aluminium panjang 1,2 m diberi gaya 10 N. Frekuensi dasarnya 100 Hz. Modulus Young kawat 2×1011 N/m2 dan massa jenis kawat ρ = 8,9×103 kg/m3. Hitunglah frekuensinya jika suhunya diturunkan 10° (koefisien muai panjang kawat 1,1×10-5/∘C)

Pertanyaan

Sepotong kawat aluminium panjang 1,2 m diberi gaya 10 N. Frekuensi dasarnya 100 Hz. Modulus Young kawat 2×1011 N/m2 dan massa jenis kawat ρ = 8,9×103 kg/m3. Hitunglah frekuensinya jika suhunya diturunkan 10° (koefisien muai panjang kawat 1,1×10-5/C

Pembahasan Soal:

Diketahui :

l=1,2mF=10Nf0=100HzE=2×1011N/m2ρ=8,9×103kg/m3ΔT=10C(naik) 

Ditanya : f0 

Jawab :

Pertama dapat kita hitung terlebih dahulu luas penampang kawat dengan persamaan berikut :

v=ρAFλf=ρAF2l.f=ρAFA=(2lf)2ρFA=(21,2100)28,9×10310A=1,95×108m2  

Saat suhu kawat diturunkan, akan terjadi pengurangan panjang kawat sebesar :

Δl=αl0ΔTΔl=1,1×1051,210Δl=1,32×104m 

Pengurangan panjang kawat menyebabkan tegangan kawat bertambah dengan perubahannya dapat dihitung menggunakan persamaan modulus Young

E=AΔlFHlFH=lEAΔlFH=1,22×10111,95×1081,32×104FH=0,43N 

Sehingga tegangan kawat saat ini menjadi :

F=F+FHF=10+0,43F=10,43N    

Frekuensi gelombang pada kawat setelah dipanaskan dapat dihitung sebagai berikut:

f0f0f0f0100f0f0====λ1μFλ1μFFF1010,43102,1Hz   

Jadi frekuensi kawat setelah dinaikkan suhunya menjadi 102,1 Hz.  

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Aulia

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Jika perbandingan frekuensi dasar antara gelombang longitudinal dan transversal pada sebatang kawat adalah 25, berapakah tegangan kawat tersebut? Luas penampang kawat 2 mm2 (E=2×1011N/m2).

Pembahasan Soal:

Diketahui :

f subscript L over f subscript T equals 25 A equals 2 space mm squared equals 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight m squared E equals 2 cross times 10 to the power of 11 space straight N divided by straight m squared 

Ditanya : F 

Jawab :

Pada gelombang longitudinal batang berlaku v equals square root of E over rho end root

dan pada gelombang transversalnya berlaku v equals square root of fraction numerator F over denominator rho times A end fraction end root  

Sehingga perbandingan antara frekuensi gelombang longitudinal dan transversal pada kawat dapat ditulis :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell f subscript L over f subscript T end cell equals cell fraction numerator begin display style 1 over lambda end style times square root of begin display style E over rho end style end root over denominator begin display style 1 over lambda end style times square root of begin display style fraction numerator F over denominator rho times A end fraction end style end root end fraction end cell row cell f subscript L over f subscript T end cell equals cell square root of fraction numerator E times A over denominator F end fraction end root end cell row F equals cell fraction numerator E times A over denominator open parentheses f subscript L over f subscript T close parentheses squared end fraction end cell row F equals cell fraction numerator 2 cross times 10 to the power of 11 times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 25 squared end fraction end cell row F equals cell 640 space straight N end cell end table  

Jadi tegangan pada kawat sebesar 640 N.

0

Roboguru

Sebuah batang logam dengan panjang 60 cm diklem di bagian tengahnya. Batang logam tersebut beresonansi pada gelombang dasarnya hingga gelombang memanjang dengan frekuensi 3 kHz. Berapakah modulus Youn...

Pembahasan Soal:

Panjang gelombang:

begin mathsize 14px style L equals lambda over 2 60 equals lambda over 2 lambda equals 120 space cm equals 1 comma 2 space straight m end style 

Cepat rambat gelombang:

begin mathsize 14px style v equals lambda f equals 1 comma 2 cross times 3.000 equals 3.600 space straight m divided by straight s end style 

Modulus Young:

begin mathsize 14px style v equals square root of E over rho end root v squared equals E over rho 3.600 squared cross times 8.700 equals E E equals 112.752 cross times 10 to the power of 6 space space space equals 1 comma 13 cross times 10 to the power of 11 end style 

0

Roboguru

Dua batang logam A dan B masing-masing memiliki modulus Young sekitar  dan . Apabila perbandingan antara massa jenis logam A dan B adalah 2 : 1, maka perbandingan cepat rambat gelombang bunyi pada log...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript A end cell equals cell 2 times 10 to the power of 11 space Pa end cell row cell E subscript B end cell equals cell 4 times 10 to the power of 11 space Pa end cell row cell rho subscript A over rho subscript B end cell equals cell 2 over 1 end cell end table end style 

Ditanyakan:

begin mathsize 14px style v subscript A over v subscript B equals ? end style 

Jawab:

Kecepatan rambat bunyi pada benda padat diberikan oleh persamaan: undefined 

Perbandingan kecepatan rambat pada logam A dan B adalah:

begin mathsize 14px style v subscript A over v subscript B equals fraction numerator square root of E subscript A divided by rho subscript A end root over denominator square root of E subscript B divided by rho subscript B end root end fraction equals square root of E subscript A over E subscript B rho subscript B over rho subscript A end root equals square root of open parentheses fraction numerator scriptbase up diagonal strike 2 times 10 to the power of 11 end strike end scriptbase presubscript 1 over denominator scriptbase up diagonal strike 4 times 10 to the power of 11 end strike end scriptbase presubscript 2 end fraction close parentheses open parentheses 1 half close parentheses end root equals bold 1 over bold 2 end style 

Dengan demikian, perbandingan kecepatan rambat bunyi pada logam A dan B adalah 1 : 2.

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

0

Roboguru

Perhatikan besaran-besaran berikut: (1) Gaya tegangan tali (2) Volume pada tali (3) Massa tiap satuan panjang (4) Warna pada tali Faktor faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang pada tali ada...

Pembahasan Soal:

Rumus cepat rambat gelombang pada tali:

undefined

Dimana:

 undefined= cepat rambat gelombang pada tali
 undefined= gaya tegangan tali
 undefined= rapat massa tali

Maka, dari rumus tersebut didapatkan bahwa fakto-faktor yang mempengaruhi kecepatan rambat gelombang pada tali adalah gaya tegangan tali  dan massa per satuan panjang tali .
Oleh karena itu, pernyataan yang benar adalah (1) dan (3)

Jadi, jawaban yang benar adalah B.undefined 

0

Roboguru

Apakah kecepatan bunyi yang merambat dalam suatu material tergantung pada kecepatan relatif sumber bunyi itu terhadap medium?

Pembahasan Soal:

Pada medium padat dan cair cepat rambat bunyi bergantung pada faktor elastisitas medium dan kerapatan sementara pada medium gas cepat rambat bunyi bergantung pada suhu udara dan massa relatif udara atau gas.

Jadi, kecepatan bunyi tidak tergantung pada kecepatan relatif sumber bunyi.space 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved