Sebuah osilator bergerak dengan persamaan : Y = 0,2 sin

Berikut ini adalah pertanyaan dari ferdinan0601 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sebuah osilator bergerak dengan persamaan : Y = 0,2 sin (2πt +π/6) meter Tentukan : a) frekuensi, periode dan sudut fase awal b) simpangan pada t = 0,5 sekon c) kecepatan dan percepatan maksimumtolong ya a​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

a. fase awal osilator tersebut adalah φ = π/6, atau sebesar 30 derajat.

b. simpangan osilator tersebut adalah -0,1 meter.

c. maksimum osilator tersebut adalah  0,344π meter/detik.

Penjelasan:

Untuk menyelesaikan soal tersebut, pertama-tama kita perlu mengetahui beberapa definisi yang berkaitan dengan osilator, yaitu:

  • Frekuensi (f) adalah jumlah siklus per detik (Hz) yang dilakukan oleh osilator.
  • Periode (T) adalah waktu yang diperlukan oleh osilator untuk melakukan 1 siklus, atau T = 1/f.
  • Sudut fase awal (φ) adalah posisi awal osilator pada waktu t = 0.

Jika diketahui persamaan gerak osilator Y = 0,2 sin (2πt +π/6), maka kita bisa menentukan frekuensi, periode, dan sudut fase awal dengan cara sebagai berikut:

a) Frekuensi dan periode dapat ditentukan dengan mencari nilai konstanta yang terdapat di dalam persamaan sinusoidal tersebut, yaitu 2π. Nilai tersebut merupakan frekuensi osilator, sehingga frekuensi osilator tersebut adalah f = 2π. Kemudian, periode osilator tersebut dapat dicari dengan menggunakan rumus T = 1/f, sehingga T = 1/2π = 0,159 sekon. Sedangkan sudut fase awal osilator tersebut adalah φ = π/6, atau sebesar 30 derajat.

b) Untuk mencari simpangan osilator pada t = 0,5 sekon, kita perlu mengganti nilai t pada persamaan gerak osilator dengan nilai 0,5. Maka, simpangan osilator tersebut adalah Y = 0,2 sin (2π*0,5 +π/6) = 0,2 sin (π +π/6) = 0,2 sin (7π/6) = 0,2 sin (5π/3) = -0,1 meter.

c) Kecepatan maksimum osilator tersebut dapat dicari dengan menggunakan rumus v = dy/dt, dengan dy/dt adalah turunan pertama dari persamaan gerak osilator Y. Maka, kecepatan osilator tersebut adalah v = dy/dt = 0,2*(2π)cos(2πt +π/6) = 0,4πcos(2πt +π/6). Kecepatan maksimum terjadi pada saat cos(2πt +π/6) = 1, yaitu pada t = 0. Sehingga, kecepatan maksimum osilator tersebut adalah v = 0,4πcos(2π0 +π/6) = 0,4πcos(π/6) = 0,4π0,866 = 0,344π meter/detik.

Sedangkan percepatan maksimum osilator tersebut dapat dicari dengan menggunakan rumus a = dv/dt, dengan dv/dt adalah turunan kedua dari persamaan gerak osilator v. Maka, percepatan osilator tersebut adalah a = dv/dt = -0,4π²*sin(2πt +π/6). Percepat

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Arsybai 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: Sun, 26 Mar 23