Roboguru

Sepotong kawat dengan panjang 1,5 m mempunyai modulus Young 21011 N/m2 koefisien muai panjangnya 1,1×10−5/∘C. Kawat ini ujung-ujungnya diikat tanpa diberi tegangan. Jika suhunya tiba-tiba turun 20°C, hitung frekuensi dasar getaran transversal kawat!  = 8900 kg/m3

Pertanyaan

Sepotong kawat dengan panjang 1,5 m mempunyai modulus Young 2cross times1011 N/m2 koefisien muai panjangnya 1,1×105/C. Kawat ini ujung-ujungnya diikat tanpa diberi tegangan. Jika suhunya tiba-tiba turun 20°C, hitung frekuensi dasar getaran transversal kawat! rho = 8900 kg/m3

Pembahasan Soal:

Diketahui :

l equals 1 comma 5 space straight m E equals 2 cross times 10 to the power of 11 space straight N divided by straight m squared alpha equals 1 comma 1 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent divided by degree straight C capital delta T equals 20 degree straight C rho equals 8900 space kg divided by straight m cubed 

Ditanya : f subscript 0 transversal

Jawab :

Perubahan suhu pada kawat menyebabkan panjang kawat berubah dan dirumuskan :

capital delta l equals alpha times L subscript 0 times capital delta T capital delta l equals 1 comma 1 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent times 1 comma 5 times 20 capital delta l equals 3 comma 3 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight m 

Pada kawat yang digetarkan terjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal yang masing-masing kecepatan rambatnya dirumuskan :
v subscript t r a n s v e r s a l end subscript equals square root of fraction numerator F over denominator rho times A end fraction end root v subscript l o n g i t u d i n a l equals end subscript square root of E over rho end root E equals fraction numerator F times l over denominator A times capital delta l end fraction space sehingga space F over A equals E times fraction numerator capital delta l over denominator l end fraction v subscript t r a n s v e r s a l end subscript equals square root of fraction numerator E times capital delta l over denominator rho times l end fraction end root v subscript t r a n s v e r s a l end subscript equals square root of fraction numerator 2 cross times 10 to the power of 11 times 3 comma 3 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator 8900 times 1 comma 5 end fraction end root v subscript t r a n s v e r s a l end subscript equals 70 comma 31 space straight m divided by straight s   

Frekuensi nada dasar getaran transversal pada kawat dirumuskan :

f subscript 0 space transversal equals fraction numerator v subscript t r a n s v e r s a l end subscript over denominator 2 l end fraction f subscript 0 equals fraction numerator 70 comma 31 over denominator 2 times 1 comma 5 end fraction f subscript 0 equals 23 comma 4 space Hz 

Jadi frekuensi nada dasar getaran transversal pada kawat sebesar 23,4 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

Suatu ketika kecepatan perambatan gelombang bunyi di udara 350 ms-1 sehingga untuk menempuh jarak 35 m hanya dibutuhkan waktu 0,1 s. Untuk menempuh jarak yang sama di dalam batang logam, gelombang bun...

Pembahasan Soal:

Diketahui;

v = 350 m/s

sL = 35 m

tL = 0,01 s

rho subscript L = 4×103 kg/m3

Ditanyakan;

E =.../

Jawab:

Cepat rambat gelombang bunyi di medium zat padat lebih cepat dibandingkan dengan di udara. Persamaan cepat rambat untuk medium padat adalah

v equals square root of F subscript T over mu end root equals square root of fraction numerator F subscript T L over denominator m end fraction end root equals square root of E over rho end root 

dari soal di atas, tentukan terlebih dahulu cepat rambat gelombang pada logam

v equals s over t space space equals fraction numerator 35 over denominator 0 comma 01 end fraction v equals 3500 space straight m divided by straight s 

Maka,

space space space space space space space v equals square root of E over rho end root 3500 squared equals fraction numerator E over denominator 4 cross times 10 cubed end fraction space space space space space space space E equals 4 comma 9 cross times 10 to the power of 10 space straight N divided by straight m squared 

Jadi, nilai modulus Young logam tersebut adalah 4,9×1010 N/m2.

Roboguru

Batang yang digunakan pada percobaan Kundt mempunyai panjang 1,2 m dan massa jenis 8.000 kg/m3. Ketika batang ini digetarkan longitudinal di dalam tabung terdapat 2 simpul pada jarak 12,5 cm. Jika kec...

Pembahasan Soal:

Tabung udara: terdapat 2 simpul. Dari gambar terlihat bahwa ada 1/2 gelombang dengan jarak 12,5 cm, maka:

l equals 1 half lambda lambda equals 2 l equals 2 open parentheses 12 comma 5 close parentheses equals 25 space cm  

Frekuensi gelombang dalam tabung

v equals lambda times f 346 equals 0 comma 25 f f equals 1.384 space Hz  

Batang dijepit di tengah-tengah, hal ini mengakibatkan di titik tengah batang terjadi simpul, sedangkan di ujung-ujung batang karena tidak dijepit terjadi perut (ujung bebas). Dengan demikian, jika panjang batang l maka:

l equals 1 half lambda lambda equals 2 l equals 2 open parentheses 1 comma 2 close parentheses equals 2 comma 4 space straight m  

Di sini kita dapat menghitung cepat rambat gelombang dalam batang:

v equals lambda times f v equals 2 comma 4 open parentheses 1.384 close parentheses v equals 3.321 comma 6 space bevelled straight m over straight s   

Modulus Young batang

v equals square root of E over rho end root open parentheses 3.321 comma 6 close parentheses squared equals fraction numerator E over denominator 8.000 end fraction E equals 11.033.026 comma 6 open parentheses 8.000 close parentheses equals 8 comma 826 cross times 10 to the power of 10 space bevelled straight N over straight m squared 

Jadi, Modulus Young batang sebesar 8 comma 826 cross times 10 to the power of 10 N/m2.

Roboguru

Seutas senar yang panjangnya 0,4 m dan massanya 2.10-3 kg diikat pada salah satu garputala yang merambat 300 getaran detik-1. Tegangan yang harus diberikan agar terjadi 3/2 gelombang adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui :

undefined  

 

Pembahasan :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row f equals cell fraction numerator left parenthesis n plus 1 right parenthesis v over denominator 2 L end fraction end cell row f equals cell fraction numerator 3 over denominator 2 L end fraction square root of FL over m end root end cell row 300 equals cell fraction numerator 3 over denominator 2 left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis end fraction square root of fraction numerator F left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis over denominator 2 cross times 10 to the power of negative sign 3 end exponent end fraction end root end cell row 6400 equals cell fraction numerator F left parenthesis 0 comma 4 right parenthesis over denominator 2 cross times 10 to the power of negative sign 3 end exponent end fraction end cell row F equals cell 32 space N end cell end table end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E

Roboguru

Sebatang logam sepanjang satu meter digetarkan. Andaikan rapat massa logam  dan modulus elastisitas , frekuensi nada dasar pada logam jika salah satu ujungnya diikat adalah  ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row L equals cell 1 space straight m end cell row rho equals cell 8.100 space km divided by straight m cubed end cell row E equals cell 6 cross times 10 to the power of 10 space straight N divided by straight m squared end cell row blank blank blank end table end style 

Ditanya : f ?

Jawab :

Cepat rambat bunyi dalam medium zat padat

begin mathsize 14px style v equals square root of E over rho end root equals square root of fraction numerator 6 cross times 10 to the power of 10 over denominator 8100 end fraction end root equals fraction numerator square root of 6 over denominator 9 end fraction cross times 10 to the power of 4 space straight m divided by straight s end style  

Frekuensi nada dasar logam jika salah satu ujung diikat

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell f subscript 0 end cell equals cell fraction numerator v over denominator 4 L end fraction end cell row cell f subscript 0 end cell equals cell fraction numerator begin display style fraction numerator square root of 6 over denominator 9 end fraction cross times 10 to the power of 4 end style over denominator 4 cross times 1 end fraction end cell row cell f subscript 0 end cell equals cell fraction numerator square root of 6 over denominator 36 end fraction cross times 10 to the power of 4 end cell row cell f subscript 0 end cell equals cell 680 comma 4 space Hz end cell end table end style 

Frekuensi nada dasar pada logam jika salah satu ujungnya diikat adalah 680,4 Hz.

Jadi, jawaban yang benar adalah D.

Roboguru

Sebuah kawat dengan panjang 2 m menghasilkan frekuensi 200 Hz. Jika titik yang terletak 50 cm dari ujung kawat ditekan, cepat rambat gelombang yang terjadi adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui : 

l space equals space lambda equals space 2 space straight m minus 0 comma 5 space straight m space equals space 1 comma 5 space straight m f space equals space 200 space Hz

maka cepat rambat gelombagnya adalah 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell v space end cell equals cell space lambda space f end cell row blank equals cell space 1 comma 5 space left parenthesis 200 right parenthesis end cell row blank equals cell space 300 space straight m divided by straight s end cell end table

Oleh karena itu jawaban yang benar adalah C.300 m/s. space

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