Roboguru

Sepotong kawat yang panjangnya 2 m ditarik oleh sebuah gaya sehingga bertambah panjang 1 mm. Jika massa jenis kawat 7600 kg/m3 dan modulus Youngnya 2×1011 N/m2, berapakah frekuensi dasar dan frekuensi nada atas pertama dari gelombang transversal dalam kawat tersebut?

Pertanyaan

Sepotong kawat yang panjangnya 2 m ditarik oleh sebuah gaya sehingga bertambah panjang 1 mm. Jika massa jenis kawat 7600 kg/m3 dan modulus Youngnya 2×1011 N/m2, berapakah frekuensi dasar dan frekuensi nada atas pertama dari gelombang transversal dalam kawat tersebut?

Pembahasan Soal:

Diketahui :

l equals 2 space straight m capital delta l equals 1 space mm equals 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m rho equals 7600 space kg divided by straight m cubed E equals 2 cross times 10 to the power of 11 space straight N divided by straight m squared 

Ditanya : f subscript 0 space dan space f subscript 1 

Jawab :

Pada kawat yang digetarkan menghasilkan gelombang transversal dengan kecepatannya dirumuskan:

v equals square root of fraction numerator F over denominator rho times A end fraction end root

Karena besaran yang diketahui di soal adalah E comma space l, dan capital delta l, maka dapat dikaitkan dengan persamaan modulus Young:

E equals fraction numerator F times l over denominator A times capital delta l end fraction sehingga F over A equals fraction numerator E times capital delta l over denominator l end fraction 

Dengan demikian kecepatan gelombang transversal pada kawat dirumuskan:

v equals square root of fraction numerator E times capital delta l over denominator rho times l end fraction end root v equals square root of fraction numerator 2 cross times 10 to the power of 11 times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 7600 times 2 end fraction end root v equals 114 comma 7 space straight m divided by straight s 

Maka frekuensi nada dasar dan nada atas pertama pada kawat adalah :

 f subscript 0 equals fraction numerator v over denominator 2 l end fraction equals fraction numerator 114 comma 7 over denominator 2 times 2 end fraction equals 28 comma 7 space Hz 

f subscript 1 equals v over l equals fraction numerator 114 comma 7 over denominator 2 end fraction equals 57 comma 4 space Hz 

Jadi frekuensi gelombang transversal nada dasar pada kawat sebesar 28,7 Hz dan nada atas pertama pada kawat sebesar 57,4 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

Jika frekuensi nada a = 440Hz, hitung frekuensi nada gis pada tangga nada khromatik!

Pembahasan Soal:

Frekuensi nada gis:

f subscript g i s end subscript equals fraction numerator f subscript a over denominator 1 comma 06 end fraction equals fraction numerator 440 space text Hz end text over denominator 1 comma 06 end fraction equals 415 space text Hz end text 

Jadi, frekuensi nada gis sebesar 415 Hz.

0

Roboguru

Sepotong kawat aluminium panjang  diberi gaya . Frekuensi dasarnya . Modulus Young kawat  dan massa jenis kawat ρ=8,9×103kg/m3. Hitunglah frekuensinya jika suhunya dinaikkan !

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 dinaikkan, akan terjadi pertambahan panjang kawat sebesar :

Δl=αl0ΔTΔl=1,1×1051,210Δl=1,32×104m 

Pertambahan panjang kawat menyebabkan tegangan kawat berkurang 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=FFHF=100,43F=9,57N   

Frekuensi gelombang pada kawat setelah dipanaskan dapat dihitung sebagai berikut:

f0f0f0f0100f0f0====λ1μFλ1μFFF109,5797,8Hz  

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

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut!   Gambar di atas menunjukkan peralatan yang digunakan untuk mengukur cepat rambat gelombang transversal pada sebuah dawai (senar). Apabila vibrator dihidupkan maka tali ak...

Pembahasan Soal:

Percobaan dilakukan oleh Melde untuk menentukan cepat rambat gelombang pada dawai. Dari hasil percobaan diperoleh persamaan matematis berikut ini:

begin mathsize 14px style v equals square root of F over mu end root equals square root of fraction numerator F L over denominator m end fraction end root end style .

Sehingga, pernyataan yang tidak sesuai adalah cepat rambat gelombang berbanding terbalik dengan panjang dawai per satuan massa dawai, seharusnya berbanding terbalik dengan akar panjang dawai per satuan massa dawai.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. 

0

Roboguru

Dawai piano yang panjangnya  dan massanya  ditegangkan sebesar , maka frekuensi nada dasar piano adalah...

Pembahasan Soal:

Cepat rambat gelombang bunyi pada dawai;

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row v equals cell square root of fraction numerator F cross times L over denominator m end fraction end root end cell row blank equals cell square root of fraction numerator 200 cross times 0 comma 5 over denominator 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction end root end cell row blank equals cell square root of 10 to the power of 4 end root end cell row blank equals cell 100 space straight m divided by straight s end cell end table end style 

Nada dasar, n = 0. Dengan demikian, frekuensi nada dasar piano;

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 2 L end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 100 over denominator 2 cross times 0 comma 5 end fraction end cell row blank equals cell 100 space Hz end cell end table end style 

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

0

Roboguru

Seutas dawai dengan panjang tertentu menghasilkan nada dasar f. Jika dawai dibuat lebih pendek 8 cm tanpa mengubah tegangan dawai, akan menghasilkan frekuensi sebesar 1,25 f. Jika dawai dipendekkan 2 ...

Pembahasan Soal:

Diketahui suatu dawai :

f subscript 0 equals fraction numerator v over denominator 2 l end fraction equals f

Jika dipendekkan 8 cm frekuensinya menjadi 1,25 f

f subscript 0 to the power of apostrophe equals fraction numerator v over denominator 2 left parenthesis l minus 8 right parenthesis end fraction equals 1 comma 25 space f

maka,

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator f subscript 0 apostrophe over denominator f subscript 0 end fraction end cell equals cell fraction numerator begin display style fraction numerator v over denominator 2 left parenthesis l minus 8 end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator v over denominator 2 l end fraction end style end fraction end cell row cell fraction numerator 1 comma 25 f over denominator f end fraction end cell equals cell fraction numerator l over denominator l minus 8 end fraction end cell row cell 1 comma 25 end cell equals cell fraction numerator l over denominator l minus 8 end fraction end cell row l equals cell 40 space cm end cell end table

Jika dawai dipendekkan lagi 2 cm

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell l to the power of apostrophe end cell equals cell 40 minus 8 minus 2 equals 30 space cm end cell row cell f subscript 0 to the power of apostrophe apostrophe end exponent end cell equals cell fraction numerator v over denominator 2 left parenthesis l minus 10 right parenthesis i end fraction end cell row cell f subscript 0 to the power of apostrophe apostrophe end exponent over f subscript 0 end cell equals cell fraction numerator begin display style fraction numerator v over denominator 2 left parenthesis l minus 10 right parenthesis end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator v over denominator 2 l end fraction end style end fraction equals fraction numerator l over denominator l minus 10 end fraction end cell row cell f subscript 0 to the power of apostrophe apostrophe end exponent over f subscript 0 to the power of apostrophe end cell equals cell 4 over 3 end cell row cell f subscript 0 to the power of apostrophe apostrophe end exponent end cell equals cell 1 comma 33 space f end cell end table

Jadi, jawaban yang tepat adalah 1,33 f

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