Roboguru

Suatu benda bergetar harmonik sederhana dengan amplitudo 8 cm dan frekuensi 0,5 Hz, saat energi potensial 1/3 kali energi kinetiknya, maka besar percepatan benda adalah... (gunakan ). (SIMAK UI 2011 Kode 617)

Pertanyaan

Suatu benda bergetar harmonik sederhana dengan amplitudo 8 cm dan frekuensi 0,5 Hz, saat energi potensial 1/3 kali energi kinetiknya, maka besar percepatan benda adalah... (gunakan pi squared equals 10).

(SIMAK UI 2011 Kode 617)space 

Pembahasan Soal:

Dengan menggunakan persamaan hukum kekekalan energi mekanik dengan kondisi energi mekanik pada simpangan tertentu sama dengan energi potensial pada simpangan terjauh, maka simpangannya:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript m 1 end subscript end cell equals cell E subscript m 2 end subscript end cell row cell E subscript p 1 end subscript plus E subscript k 1 end subscript end cell equals cell E subscript p space m a x end subscript end cell row cell E subscript p 1 end subscript plus 3 times E subscript p 1 end subscript end cell equals cell E subscript p space m a x end subscript end cell row cell 4 times E subscript p 1 end subscript end cell equals cell E subscript p space m a x end subscript end cell row cell 4 times open parentheses 1 half times k times y squared close parentheses end cell equals cell 1 half times k times A squared end cell row cell 4 times y squared end cell equals cell A squared end cell row y equals cell 1 half times A end cell row y equals cell 1 half times 8 end cell row y equals cell 4 space cm end cell end table

Besar percepatannya:

a equals omega squared times y a equals open parentheses 2 pi f close parentheses squared times y a equals open parentheses 2 pi times 0 comma 5 close parentheses squared times 8 a equals 40 space cm divided by straight s squared

 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Qohar

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Terakhir diupdate 30 April 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

Hanafi melakukan percobaan dengan susunan alat seperti gambar berikut.     Balok kecil bermassa  diberi gaya sehingga bergerak pada lantai licin degan kelajuan  . Balok tersebut akhirnya menumbuk p...

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style E M subscript 1 equals E M subscript 2 E p subscript 1 plus E k subscript 1 equals space E p subscript 2 plus E k subscript 2 0 plus E k subscript 1 equals space E p subscript 2 plus E k subscript 2 E k subscript 2 equals E k subscript 1 minus E p subscript 2 E k subscript 2 equals 1 half space M space v squared minus space 1 half space k space x squared E k subscript 2 equals space 1 half. space 0 comma 2 space. space space 2 squared space minus 1 half space. space 3000 space 0 comma 01 squared space E k subscript 2 equals 0.4 minus 0.15 space E k subscript 2 equals 0 comma 25 space straight J end style 



Jadi, jawaban yang benar adalah A

Roboguru

Sebuah pegas dengan konstanta gaya 10 N/m melakukan getaran harmonis, massa benda pada pegas 200 gram, apabila simpangan maksimum dari getaran tersebut 10 cm, tentukanlah kecepatan maksimum dari getar...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

k equals 10 space straight N divided by straight m m equals 200 space gram space equals space 0 comma 2 space Kg x subscript 1 equals 10 space cm equals 0 comma 1 space straight m

Ditanya: v2.

Penyelesaian:

Keadaan 1 merupakan keadaan pegas berada dititik simpangan maksimum. Pada titik ini, kecepatan benda bernilai nol. Keadaan 2 merupakan keadaan pegas memiliki kecepatan maksimum, dimana pada titik ini simpangan pegas bernilai nol. Berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik, berlaku:

E k subscript 1 plus E p subscript 1 equals E k subscript 2 plus E p subscript 2 0 plus 1 half k x subscript 1 squared equals 1 half m v subscript 2 squared plus 0 v subscript 2 equals square root of fraction numerator k x subscript 1 squared over denominator m end fraction end root equals square root of fraction numerator left parenthesis 10 right parenthesis left parenthesis 0 comma 1 right parenthesis squared over denominator 0 comma 2 end fraction end root v subscript 2 equals 0 comma 71 space straight m divided by straight s

Jadi kecepatan maksimum pegas adalah 0,71 m/s.

 

Roboguru

Sebuah bandul bermassa M kg digantung pada seutas tali yang panjangnya L cm bergetar selaras dengan amplitudo 4 cm dan frekuensi 8 Hz. Pada saat simpangan bandul 1/3 amplitudonya. Perbandingan antara ...

Pembahasan Soal:

Dengan menggunakan persamaan energi potensial dan energi kinetik pada gerak harmonik sederhana, diperoleh perbandingan antara energi potensial dan energi kinetiknya saat y equals 1 third A:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E subscript p over E subscript k end cell equals cell fraction numerator begin display style 1 half end style k y squared over denominator begin display style 1 half end style k open parentheses A squared minus y squared close parentheses end fraction end cell row cell E subscript p over E subscript k end cell equals cell fraction numerator begin display style y squared end style over denominator begin display style open parentheses A squared minus y squared close parentheses end style end fraction end cell row cell E subscript p over E subscript k end cell equals cell fraction numerator begin display style open parentheses A over 3 close parentheses squared end style over denominator begin display style open parentheses A squared minus open parentheses A over 3 close parentheses squared close parentheses end style end fraction end cell row cell E subscript p over E subscript k end cell equals cell fraction numerator begin display style A squared over 9 end style over denominator begin display style open parentheses A squared minus A squared over 9 close parentheses end style end fraction end cell row cell E subscript p over E subscript k end cell equals cell fraction numerator begin display style A squared over 9 end style over denominator begin display style open parentheses fraction numerator 8 A squared over denominator 9 end fraction close parentheses end style end fraction end cell row cell E subscript p over E subscript k end cell equals cell 1 over 8 end cell end table

Jadi, perbandingan antara energi potensial dan energi kinetiknya adalah 1 : 8.

Roboguru

Praktikan menggunakan 2 pegas identik dan 2 beban identik untuk praktikum getaran harmonis. Agar diperoleh energi total terbesar, percobaan di bawah ini yang dapat dilakukan oleh praktikan adalah ...

Pembahasan Soal:

Energi total gerak hasrmonis pegas dapat dihitung menggunakan persamaan Em=21kA2 . Jika dimisalkan tetapan masing - masing pegas adalah K, hitung masing - masing kemungkinan

A. menggunakan satu pegas dan satu beban serta disimpangkan sejauh a 

k=KA=aEm=21kA2Em=21Ka2

B. menggunakan satu pegas dan satu beban serta disimpangkan sejauh 2a 

k=KA=2aEm=21kA2Em=21K(2a)2Em=2Ka2

C. menggunakan dua pegas disusun seri dan dua beban serta disimpangkan sejauh 2a 

A=2ak1=K1+K1k=2KEm=21kA2Em=21×2K×(2a)2Em=Ka2

D. menggunakan dua pegas disusun paralel dan satu beban serta disimpangkan sejauh 2a 

A=2ak=K+Kk=2KEm=21kA2Em=21×2K×(2a)2Em=4Ka2

Emenggunakan dua pegas disusun paralel dan dua beban serta disimpangkan sejauh a 

A=ak=K+Kk=2KEm=21kA2Em=21×2K×a2Em=Ka2 

Energi terbesar ditunjukan oleh opsi D yaitu sebesar 4Ka2

Jadi, jawaban yang tepat adalah D

Roboguru

Pada getaran selaras sederhana, jika t = 0, x = x0 dan v = v0 maka amplitudo getarannya adalah . SEBAB Energi totalnya sebesar .

Pembahasan Soal:

Simpangan getaran harmonik sederhana:

x(t)=Asin(ωt+θ0)  

Saat t = 0

x0=Asinθ0sinθ0=Ax0

Kecepatan getaran harmonik sederhana:

v=dtdxv=dtdAsin(ωt+θ0)v=Aωcos(ωt+θ0) 

Saat t = 0

v0=Aωcosθ0cosθ0=1(Ax)2=A1A2x2

Amplitudo getaran selaras sederhana saat t = 0, x = x0 dan v = v0 adalah

A=x02+(ωv0)2 

Energi total getaran selaras sederhana:

E=21kx2+21mv2E=21k(Asin(ωt+θ0))2+21m(Aωcos(ωt+θ0))2 

karena k=ω2m , maka:

E=21kA2sin2(ωt+θ0)+21kA2cos2(ωt+θ0)E=21kA2 

Jadi, pernyataan salah dan alasan benar. Dengan demikian jawaban yang tepat adalah D.

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