Iklan

Iklan

Pertanyaan

Sepotong kawat aluminium panjang 1 , 2 m diberi gaya 10 N . Frekuensi dasarnya 100 Hz . Modulus Young kawat 2 × 1 0 11 N / m dan massa jenis kawat ρ = 8 , 9 × 1 0 3 kg / m 3 . Hitunglah frekuensinya jika suhunyadinaikkan 1 0 ∘ !

Sepotong kawat aluminium panjang  diberi gaya . Frekuensi dasarnya . Modulus Young kawat  dan massa jenis kawat . Hitunglah frekuensinya jika suhunya dinaikkan !

Iklan

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

frekuensi kawat setelah dinaikkan suhunya menjadi 97,8 Hz.

frekuensi kawat setelah dinaikkan suhunya menjadi 97,8 Hz.  

Iklan

Pembahasan

Pembahasan
lock

Diketahui : l = 1 , 2 m F = 10 N f 0 ​ = 100 Hz E = 2 × 1 0 11 N / m 2 ρ = 8 , 9 × 1 0 3 kg / m 3 Δ T = 1 0 ∘ C ( naik ) Ditanya : f 0 ′ ​ Jawab : Pertama dapat kita hitung terlebih dahulu luas penampang kawat dengan persamaan berikut : v = ρ ⋅ A F ​ ​ λ ⋅ f = ρ ⋅ A F ​ ​ 2 l . f = ρ ⋅ A F ​ ​ A = ( 2 l ⋅ f ) 2 ⋅ ρ F ​ A = ( 2 ⋅ 1 , 2 ⋅ 100 ) 2 ⋅ 8 , 9 × 1 0 3 10 ​ A = 1 , 95 × 1 0 − 8 m 2 Saat suhu kawat dinaikkan, akan terjadi pertambahan panjang kawat sebesar : Δ l = α ⋅ l 0 ⋅ ​ Δ T Δ l = 1 , 1 × 1 0 − 5 ⋅ 1 , 2 ⋅ 10 Δ l = 1 , 32 × 1 0 − 4 m Pertambahan panjang kawat menyebabkan tegangan kawat berkurang dengan perubahannya dapat dihitung menggunakan persamaan modulus Young E = A ⋅ Δ l F H ​ ⋅ l ​ F H ​ = l E ⋅ A ⋅ Δ l ​ F H ​ = 1 , 2 2 × 1 0 11 ⋅ 1 , 95 × 1 0 − 8 ⋅ 1 , 32 × 1 0 − 4 ​ F H ​ = 0 , 43 N Sehingga tegangan kawat saat ini menjadi : F ′ = F − F H ​ F ′ = 10 − 0 , 43 F ′ = 9 , 57 N Frekuensi gelombang pada kawat setelah dipanaskan dapat dihitung sebagaiberikut: f 0 ​ f 0 ′ ​ ​ f 0 ​ f 0 ′ ​ ​ 100 f 0 ′ ​ ​ f 0 ′ ​ ​ = = = = ​ λ 1 ​ ⋅ μ F ​ ​ λ 1 ​ ⋅ μ F ′ ​ ​ ​ F F ′ ​ ​ 10 9 , 57 ​ ​ 97 , 8 Hz ​ Jadi frekuensi kawat setelah dinaikkan suhunya menjadi 97,8 Hz.

Diketahui :

 

Ditanya :  

Jawab :

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

  

Saat suhu kawat dinaikkan, akan terjadi pertambahan panjang kawat sebesar :

 

Pertambahan panjang kawat menyebabkan tegangan kawat berkurang dengan perubahannya dapat dihitung menggunakan persamaan modulus Young

 

Sehingga tegangan kawat saat ini menjadi :

   

Frekuensi gelombang pada kawat setelah dipanaskan dapat dihitung sebagai berikut:

  

Jadi frekuensi kawat setelah dinaikkan suhunya menjadi 97,8 Hz.  

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

46

Iklan

Iklan

Pertanyaan serupa

Seutas dawai panjangnya 80 cm,massanya 0,016 kg, dan tegangan800 N. Frekuensi nada dasar yangdihasilkan adalah ....

121

4.6

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

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

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia