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

3. Bumi dan Matahari memiliki jarak 1,50 x 10¹¹ m,

Berikut ini adalah pertanyaan dari wahdaniania37 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

3. Bumi dan Matahari memiliki jarak 1,50 x 10¹¹ m, sedangkan jarak Jupiter dari Matahari adalah 5,20 AU. Hitunglah periode Jupiter mengelilingi Matahari dalam satuan bulan! (Bobot: 10 poin) 4. Modulus Young sebuah kawat yang digunakan untuk menggantungkan benda bermassa 4 kg adalah 240 x 10°N/m². Kawat tersebut memiliki diameter 1 mm dan panjang 2 m. Hitunglah: a. Perubahan panjang kawat! b. Konstanta pegas untuk kawat! (Robot 15 noin)​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Pada permasalahan pertama, terdapat informasi mengenai jarak Bumi ke Matahari, yaitu 1,50×10¹¹ m, dan jarak Jupiter ke Matahari, yaitu 5,20 AU. Periode Jupiter mengelilingi Matahari adalah 142,294 bulan. Angka tersebut diperoleh dengan menerapkan Hukum III Kepler. Pada permasalahan kedua, terdapat kawat yang dipakai untuk menggantungkan benda. Benda bermassa 4 kg. Modulus Young senilai 2,40×10¹⁰ N/m². Diameter kawat adalah 1 mm, sedangkan panjangnya adalah 2 m. Perubahan panjangkawat adalah2,25×10⁻³ m. Konstanta pegasdari kawat tersebut senilai1,78×10⁴ N/m. Nilai-nilai ini diperoleh dengan konsep elastisitas.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Untuk nomor 3:

Diketahui:

R Bumi = 1,50×10¹¹ m

R Jupiter = 5,20 AU

Ditanya: T Jupiter (dalam satuan bulan)

Jawab:

  • Fakta

Periode Bumi mengelilingi Matahari (revolusi Bumi) adalah 365,25 hari. Nilai periode ini setara dengan 12 bulan.

  • Konversi satuan

AU (Astronomical Unit) atau SA (Satuan Astronomi) merupakan salah satu satuan panjang. 1 AU didefinisikan sebagai jarak dari Bumi ke Matahari. Maka dari itu, R Bumi = 1,50×10¹¹ m = 1 AU. Pada perhitungan selanjutnya, diperlukan satuan yang sama, tidak harus mengikuti sistem Satuan Internasional (SI).

  • Periode Jupiter mengelilingi Matahari

\left(\frac{T_1}{T_2}\right)^2=\left(\frac{R_1}{R_2}\right)^3\\\left(\frac{T_\text{Bumi}}{T_\text{Jupiter}}\right)^2=\left(\frac{R_\text{Bumi}}{R_\text{Jupiter}}\right)^3\\\left(\frac{12}{T_\text{Jupiter}}\right)^2=\left(\frac{1}{5,20}\right)^3\\\frac{12^2}{T_\text{Jupiter}^2}=\frac{1^3}{5,20^3}\\T_\text{Jupiter}^2=\frac{12^2\times5,20^3}{1^3}\\T_\text{Jupiter}^2\approx20247,552\\T_\text{Jupiter}=\pm\sqrt{20247,552}\\T_\text{Jupiter}\approx\pm142,294

Karena periode pasti bernilai positif, maka nilai T Jupiter adalah 142,294 bulan. Jadi, periode Jupiter mengelilingi Matahari sekitar 142,294 bulan.

Untuk nomor 4:

Diketahui:

m = 4 kg

E = 2,40×10¹⁰ N/m²

d = 1 mm

l₀ = 2 m

Ditanya:

a. Δl

b. k

Jawab:

Untuk poin a:

  • Konversi satuan

Perhitungan dalam permasalahan ini akan mengikuti sistem SI. Untuk diameter, SI-nya adalah meter.

d = 1 mm = 1/1000 = 10⁻³ m

  • Asumsi

Asumsikan nilai percepatan gravitasinya adalah 10 m/s².

  • Gaya berat

F = w = mg = 4·10 = 40 N

  • Luas penampang kawat

Penampang kawat berbentuk lingkaran, maka:

A = ¼πd² = 0,25·π·(10⁻³)² = 2,5π×10⁻¹·10⁻⁶ = 2,5π×10⁻⁷ m²

  • Perubahan panjang kawat

E=\frac{\sigma}{e}\\E=\frac{F/A}{\Delta l/l_0}\\E=\frac{Fl_0}{A\Delta l}\\\Delta l=\frac{Fl_0}{AE}\\\Delta l=\frac{40\cdot2}{2,5\pi\times10^{-7}\cdot2,4\times10^{10}}\\\Delta l=\frac{8\times10}{2,5\times3,14\times2,4\times10^3}\\\Delta l\approx2,25\times10^{-3}

Jadi, perubahan panjang kawat tersebut adalah 2,25×10⁻³ m.

Untuk poin b:

Hukum Hooke dirumuskan sebagai berikut:

F = kΔx

Pada permasalahan ini, Δx merupakan Δl yang telah diperoleh pada poin sebelumnya. Mari hitung konstanta pegas dari kawat tersebut.

k = F/Δl = 40/(2,25×10⁻³) = 160000/9 ≈ 17777,78 N/m = 1,78×10⁴ N/m

Jadi, konstanta pegas untuk kawat adalah 1,78×10⁴ N/m.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang Menghitung Jarak Suatu Planet terhadap Pusat Tata Surya yomemimo.com/tugas/39100401

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh anginanginkel 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: Wed, 07 Sep 22
<< Previous Post
Next Post >>