1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Setelah berhasil melakukan eksperimen Balistik, Mahasiswa Jurusan Teknik Informatika melakukan

Berikut ini adalah pertanyaan dari yunirosliana72 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Setelah berhasil melakukan eksperimen Balistik, Mahasiswa Jurusan Teknik Informatika melakukan eksperimen terkait elastisitas pegas. Sebuah benda bermassa 1000 g digantungkan pada ujung pegas secara vertikal pada sebuah atap laboratorium, eksperimen menyebabkan pegas bertambah panjang sebesar 20 cm. Setelah setimbang pegas di tarik lagi ke bawah 10 cm, kemudian pegas tersebut dilepas dan terjadilah getaran selaras. Jika percepatan gravitasi pada tempat tersebut (g 10m / s2 ), maka saatsimpangan bernilai 5 cm tentukanlah :
a. Dimensi dari Energi dan kecepatannya
b. Kecepatan getaran benda
c. Percepatan getaran benda
d. Energi kinetik getaran benda tersebut
e. Energi potensial benda

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Berdasarkan ilustrasi tersebut maka Dimensi dari Energi dan kecepatannya adalah [M][L]^2[T]^{-2}dan[L][T]^{-1}    sedangkan untuk kecepatan getaran benda tersebut adalah v =\sqrt{3} m/s, selain itu didapatkan percepatan getaran benda tersebut adalah -10m/s^2 sedangkan untuk energi kinetik dan energi potensial benda tersebut adalah 1,5 Joule dan 0,5 Joule

Penjelasan dengan langkah-langkah :

Diketahui :

Massa benda 1000 g = 1 Kg

Amplitudo adalah 20 cm = 0,2 m

Pertambahan Panjang = 10 cm = 0,1 m

percepatan gravitasi = 10 ms^{-2}

Simpangan 5 cm = 0,05 m

Ditanya :

a. Dimensi Energi dan Kecepetannya

b. Kecepatan getaran benda

c. Percepatan getaran benda

d. Energi kinetik getaran benda

e. Energi potensial getaran benda

Jawab :

Untuk menjawab ini perlu menekankan pada pemahaman materi Gaya Pegas. Gaya pegas dapat diartikan sebagai gaya yang dihasilkan oleh tarikan atau dorongan suatu Pegas. Nilai dari gaya pegas ini tergantung dari nilai K atau konstanta pegas yang dipengaruhi oleh bahan pembuatan pegas.

Pada dasarnya, setiap gaya yang dihasilkan akan menghasilkan energi. Besarnya energi ini dapat ditulis dalam satuan Joule atau J.

Menjawab pertanyaan a. Dimensi dari energi adalah

J = Kg.m^2.s^{-2}

Kg merupakan satuan massa dnegan lambang dimensi [M]. m merupakan satuan panjang dengan dimensi [L]. sedangkan s merupakan satuan waktu dengan dimensi [T].Sehingga dimensi energi adalah

[M][L]^2[T]^{-2}

Kecepatan memiliki dimensi [L][T]^{-1}

Untuk menjawab soal selanjutnya, terdapat beberapa besaran yang kurang lengkap.

Secara matematis persamaan umum gelombang adalah

y = A sin ωt

kecepatan merupakan turunan pertama dari fungsi gelombang

v = \frac{dy}{dt}\\ = A ω cos ωt

percepatan merupakan turunan kedua dari persamaan gelombang

a = \frac{d^2y}{dt^2} = - A ω^2 sin ωt dimana ω = ω (catatan ganti lambang ω dengan ω)

saat simpangan 5 cm artinya y = 5 cm = 0,05 m

Berdasarkan persamaan energi mekanik

\frac{1}{2}k.A^2 = \frac{1}{2}m.v^2 + \frac{1}{2} k.y^2\\

sehingga diperoleh juga kecepatan getaran atau v

v = \sqrt[]{\frac{k}{m} } \sqrt[]{A^2-y^2}

pertama kita cari nilai konstanta pegas dari persamaan

F = k.Δx

m.g = k.Δx

1 Kg . 10 ms^{-2} = k. 0,1 m

k = 100 N/m

sehingga

v = \sqrt[]{\frac{k}{m} } \sqrt[]{A^2-y^2}

v = \sqrt[]{\frac{100 N/m}{1m} } \sqrt[]{0,2^2-0,1^2}

v = 10\\ \sqrt{0,03} m/s

v =\sqrt{3} m/s

Untuk percepatanya

a =-w^2y\\a=-\frac{k}{m}.y

a=-\frac{100}{1} .0,1\\a=-10m.s^{-2}

energi Kinetik getaran adalah

EK = \frac{1}{2}.m.v^2

EK = \frac{1}{2}.1.(\sqrt{3}) ^{2}

EK =1,5 J

energi potensial benda

EP = \frac{1}{2}.100.(0,1)^2

EP =0,50 Joule

Pelajari lebih lanjut :

Pelajari lebih lanjut materi tentang pegas, getaran harmonis sederhana pada link :

yomemimo.com/tugas/5592847

yomemimo.com/tugas/23708643

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh arinichoir dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Sat, 01 Oct 22
<< Previous Post
Next Post >>