Berikut ini adalah pertanyaan dari rgs1999 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
Mohon dibantu beserta caranya1. sebuah pegas digantung beban m, jika y adalah pertambahan panjang pegas, maka periode benda jika pegas bergetar harmonik adalah...
2.sebuah bandul matematis dengan beban 1 kg dan periodenya 1 sekon. jika beban diganti menjadi 2 kg, periodenya menjadi...
3. sebuah benda bergetar harmonik dengan frekuensi 10 Hz. setelah 25 sekon benda bergetar...
4. Ketika beban 1 kg digantung pada ujung bawah pegas, periode getarannya 2 sekon. jika massa beban ditambah sehingga menjadi 4 kg, periode getarannya adalah...
5. sebuah benda bermassa 100 g bergetar harmonik vertikal dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 10 Hz. Besar simpangan saat fasenya 1/4 adalah
6. sebuah benda bermassa 20 g digantung pada ujung pegas yang konstanta pegasnya 8 N/m. jika pegas bergetar harmonik dengan amplitudo 5 cm, energi kinetik benda pada saat melewati titik setimbang adalah...
7. sebuah bend bermassa 100 g bergetar harmonik dengan amplitudo 20 cm dan periode 0,5 sekon. jika π² = 10, besar energi potensial saat fasenya 1/12 adalah...
8. sebuah partikel bergerak harmonik dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 2 cm. kelajuan maksimum partikel yang bergetar adalah...
9. partikel yang bermassa 50 g bergetar harmonik dengan persamaan simpangan y = 10 sin 2πt , dengan y dalam meter dan t dalam sekon. percepatan maksimum partikel adalah...
10. jika simpangan sebuah benda yang bergetar harmonik sama dengan setengah amplitudonya, pada saat itu fasenya adalah...
11. sebuah pegas yang mempunyai konstanta k diberi beban m bergetar harmonik dengan amplitudo A. besar energi kinetik saat simpangannya 1/2√3 amplitudonya adalah...
12.dengan gaya 5 N, sebuah pegas dapat direnggangkan sampai 3 cm usaha yang diperlukan untuk merenggangkan pegas sapai 9 cm sebesar...
mohon disertai caranya.terima kasih
2.sebuah bandul matematis dengan beban 1 kg dan periodenya 1 sekon. jika beban diganti menjadi 2 kg, periodenya menjadi...
3. sebuah benda bergetar harmonik dengan frekuensi 10 Hz. setelah 25 sekon benda bergetar...
4. Ketika beban 1 kg digantung pada ujung bawah pegas, periode getarannya 2 sekon. jika massa beban ditambah sehingga menjadi 4 kg, periode getarannya adalah...
5. sebuah benda bermassa 100 g bergetar harmonik vertikal dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 10 Hz. Besar simpangan saat fasenya 1/4 adalah
6. sebuah benda bermassa 20 g digantung pada ujung pegas yang konstanta pegasnya 8 N/m. jika pegas bergetar harmonik dengan amplitudo 5 cm, energi kinetik benda pada saat melewati titik setimbang adalah...
7. sebuah bend bermassa 100 g bergetar harmonik dengan amplitudo 20 cm dan periode 0,5 sekon. jika π² = 10, besar energi potensial saat fasenya 1/12 adalah...
8. sebuah partikel bergerak harmonik dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 2 cm. kelajuan maksimum partikel yang bergetar adalah...
9. partikel yang bermassa 50 g bergetar harmonik dengan persamaan simpangan y = 10 sin 2πt , dengan y dalam meter dan t dalam sekon. percepatan maksimum partikel adalah...
10. jika simpangan sebuah benda yang bergetar harmonik sama dengan setengah amplitudonya, pada saat itu fasenya adalah...
11. sebuah pegas yang mempunyai konstanta k diberi beban m bergetar harmonik dengan amplitudo A. besar energi kinetik saat simpangannya 1/2√3 amplitudonya adalah...
12.dengan gaya 5 N, sebuah pegas dapat direnggangkan sampai 3 cm usaha yang diperlukan untuk merenggangkan pegas sapai 9 cm sebesar...
mohon disertai caranya.terima kasih
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Soal
No. 1
--------
Sebuah pegas digantung beban m, jika y adalah pertambahan panjang pegas, maka periode benda jika pegas bergetar harmonik adalah...
Diketahui :
massa beban, m
pertambahan panjang pegas, y
Tanya :
Periode getar harmanoik, T = __?
Jawab :
Hukum Hooke :
F = k.y
m.g = m.ω².y
g = ω².y
ω² = g/y
ω = √(g/y)
2π/T = √(g/y)
T / 2π = √(y/g)
T = 2π.√(y/g)
Jadi besar periode getar harmonik pegas adalah T = 2π.√(y/g)
No. 2
--------
Sebuah bandul matematis dengan beban 1 kg dan periodenya 1 sekon. jika beban di ganti menjadi 2 kg, periodenya menjadi...
Diketahui :
Bandul Matematis,
memiliki panjang tali bandul, L
beban yang menggandul awal, m1 = 1 kg
beban yang menggandul akhir, m2 = 2 kg
Periode awal, T1 = 1 sekon
Tanya :
Periode akhir bandul, T2 = __?
Jawab :
Periode Bandul matematis adalah
T = 2π.√(L/g)
karena periode bandul matematis dipengaruhi oleh panjang tali bandul (L) dan percepatan gravitasi bumi (g) saja TANPA ada pengaruh massa beban yang menggandul maka :
periode bandul saat beban yang menggandul 2 kg akan bernilai sama dengan periode bandul saat beban yang menggandul 1 kg yaitu 1 detik
No. 3
--------
sebuah benda bergetar harmonik dengan frekuensi 10 Hz. setelah 25 sekon benda bergetar...
Diketahui :
frekuensi getaran, f = 10 Hz
waktu bergetar, t = 25 sekon
Tanya :
Jumlah getaran, n = __?
Jawab :
Frekuensi adalah banyaknya jumlah getaran per waktu getar, secara matematis dituliskan sebagai berikut :
f = n / t
maka :
n = f.t
n = 10. 25
n = 250 kali getaran
Jadi jumlah getaran selama 25 detik adalah 250 kali getaran
No. 4
--------
Ketika beban 1 kg digantung pada ujung bawah pegas, periode getarannya 2 sekon. jika massa beban ditambah sehingga menjadi 4 kg, periode getarannya adalah...
Diketahui :
Getaran pada Pegas,
massa beban awal, m1 = 1 kg
massa beban akhir, m2 = 4 kg
Periode getaran awal, T1 = 2 sekon
Tanya :
Periode getaran akhir, T2 = __?
Jawab :
Periode getaran Pegas
T = 2π.√(m/k)
Karena dari persamaan Periode pegas di atas dapat disimpulkan periode getaran pegas sebanding dengan akar massa beban yang menggantung pada pegas.
T ~ √m
Maka :
T2 / T1 ~ √m2 / √m1
T2 / 2 = √4 / √1
T2 / 2 = 2 / 1
T2 = 4 detik
Jadi periode getaran akhir pegas adalah 4 detik.
No. 5
--------
sebuah benda bermassa 100 gram bergetar harmonik vertikal dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 10 Hz. Besar simpangan saat fasenya 1/4 adalah ...
Diketahui :
massa benda, m = 100 gram = 0,1 kg
amplitudo, A = 10 cm
frekuensi, f = 10 Hz
fase, φ = 1/4
Tanya :
Simpangan getaran, y = __?
Jawab :
Step 1
-----------
Cari besar sudut fasenya, θ = __?
θ = 2π.φ
θ = 2π. (1/4)
θ = 1/2.π rad
θ = 1/2. 180°
θ = 90°
Step 2
----------
Simpangan getaran adala Y = __?
Y = A. sin θ
Y = 10. sin 90°
Y = 10 cm
Jadi besar simpangan saat fase nya φ = 1/4 adalah 10 cm
No. 6
sebuah benda bermassa 20 g digantung pada ujung pegas yang konstanta pegasnya 8 N/m. jika pegas bergetar harmonik dengan amplitudo 5 cm, energi kinetik benda pada saat melewati titik setimbang adalah...
Diketahui :
massa benda, m = 20 gram = 0,02 kg
konstanta pegas, k = 8 N/m
amplitudo getaran, A = 5 cm = 0,05 m
Tanya :
Energi kinetik benda saat melewati titik setimbang (y = 0), Ek = __?
Jawab :
Gunakan Konsep Energi Mekanik (Total),
Em = Ep + Ek = 1/2.k.A² = tetap
1/2.k.y² + Ek = 1/2.k.A²
1/2.8.0² + Ek = 1/2.8.(0,05)²
0 + Ek = 4.(0,0025)
Ek = 0,01 Joule
Jadi besar Energi kinetik benda saat melewati titik setimbang (y = 0), adalah 0,01 Joule
No. 7
sebuah bend bermassa 100 g bergetar harmonik dengan amplitudo 20 cm dan periode 0,5 sekon. jika π² = 10, besar energi potensial saat fasenya 1/12 adalah...
Diketahui :
massa benda, m = 100 gram = 0,1 kg
Amplitudo getaran, A = 20 cm = 0,2 m
periode getaran, T = 0,5 sekon
Jika π² = 10
fase, φ = 1/12
Tanya :
Energi potensial saat fase, φ = 1/12, Ep = __?
Jawab :
Step 1
---------
cari sudut fase, θ = __?
gunakan rumus,
θ = 2π.φ
θ = 2π.(1/12)
θ = π/6 radian
θ = 30°
Step 2
---------
Cari simpangan, y = __?
Gunakan rumus,
y = A sin θ
y = 0,2.sin 30°
y = 0,2. 1/2
y = 0,1 meter
Step 3
---------
cari konstanta pegas, k = __?
Gunakan rumus,
k = m.ω²
k = m.(2π/T)²
k = 0,1.(2π / 0,5)²
k = 0,1. (4π)²
k = 0,1. (16.π²)
k = 0,1.(16. 10)
k = 0,1.(160)
k = 16 N/m
Step 4
---------
Cari energi potensial pegas, Ep = __?
Gunakan rumus,
Ep = 1/2.k.y²
Ep = 1/2.16.(0,1)²
Ep = 8.(0,01)
Ep = 0,08 Joule
Jadi besar Energi potensial saat fase, φ = 1/12, adalah 0,08 Joule
No. 8
--------
sebuah partikel bergerak harmonik dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 2 cm. kelajuan maksimum partikel yang bergetar adalah...
Diketahui :
frekuensi getaran, f = 5 Hz
Amplitudo, A = 2 cm = 0,02 m
Tanya :
kelajuan maksimum partikel yang bergetar, v max = __?
Jawab :
Step 1
---------
Hitung dulu kelajuan sudut putar, ω = __?
Gunakan rumus,
ω = 2π.f
ω = 2π.5
ω = 10π rad/s
Step 2
---------
kelajuan maksiumum getaran, v max = __?
v max = ω.A
v max = 10π. 0,02
v max = 0,2.π m/s
Jadi kelajuan maksimum partikel yang bergetar adalah 0,2.π m/s
No. 1
--------
Sebuah pegas digantung beban m, jika y adalah pertambahan panjang pegas, maka periode benda jika pegas bergetar harmonik adalah...
Diketahui :
massa beban, m
pertambahan panjang pegas, y
Tanya :
Periode getar harmanoik, T = __?
Jawab :
Hukum Hooke :
F = k.y
m.g = m.ω².y
g = ω².y
ω² = g/y
ω = √(g/y)
2π/T = √(g/y)
T / 2π = √(y/g)
T = 2π.√(y/g)
Jadi besar periode getar harmonik pegas adalah T = 2π.√(y/g)
No. 2
--------
Sebuah bandul matematis dengan beban 1 kg dan periodenya 1 sekon. jika beban di ganti menjadi 2 kg, periodenya menjadi...
Diketahui :
Bandul Matematis,
memiliki panjang tali bandul, L
beban yang menggandul awal, m1 = 1 kg
beban yang menggandul akhir, m2 = 2 kg
Periode awal, T1 = 1 sekon
Tanya :
Periode akhir bandul, T2 = __?
Jawab :
Periode Bandul matematis adalah
T = 2π.√(L/g)
karena periode bandul matematis dipengaruhi oleh panjang tali bandul (L) dan percepatan gravitasi bumi (g) saja TANPA ada pengaruh massa beban yang menggandul maka :
periode bandul saat beban yang menggandul 2 kg akan bernilai sama dengan periode bandul saat beban yang menggandul 1 kg yaitu 1 detik
No. 3
--------
sebuah benda bergetar harmonik dengan frekuensi 10 Hz. setelah 25 sekon benda bergetar...
Diketahui :
frekuensi getaran, f = 10 Hz
waktu bergetar, t = 25 sekon
Tanya :
Jumlah getaran, n = __?
Jawab :
Frekuensi adalah banyaknya jumlah getaran per waktu getar, secara matematis dituliskan sebagai berikut :
f = n / t
maka :
n = f.t
n = 10. 25
n = 250 kali getaran
Jadi jumlah getaran selama 25 detik adalah 250 kali getaran
No. 4
--------
Ketika beban 1 kg digantung pada ujung bawah pegas, periode getarannya 2 sekon. jika massa beban ditambah sehingga menjadi 4 kg, periode getarannya adalah...
Diketahui :
Getaran pada Pegas,
massa beban awal, m1 = 1 kg
massa beban akhir, m2 = 4 kg
Periode getaran awal, T1 = 2 sekon
Tanya :
Periode getaran akhir, T2 = __?
Jawab :
Periode getaran Pegas
T = 2π.√(m/k)
Karena dari persamaan Periode pegas di atas dapat disimpulkan periode getaran pegas sebanding dengan akar massa beban yang menggantung pada pegas.
T ~ √m
Maka :
T2 / T1 ~ √m2 / √m1
T2 / 2 = √4 / √1
T2 / 2 = 2 / 1
T2 = 4 detik
Jadi periode getaran akhir pegas adalah 4 detik.
No. 5
--------
sebuah benda bermassa 100 gram bergetar harmonik vertikal dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 10 Hz. Besar simpangan saat fasenya 1/4 adalah ...
Diketahui :
massa benda, m = 100 gram = 0,1 kg
amplitudo, A = 10 cm
frekuensi, f = 10 Hz
fase, φ = 1/4
Tanya :
Simpangan getaran, y = __?
Jawab :
Step 1
-----------
Cari besar sudut fasenya, θ = __?
θ = 2π.φ
θ = 2π. (1/4)
θ = 1/2.π rad
θ = 1/2. 180°
θ = 90°
Step 2
----------
Simpangan getaran adala Y = __?
Y = A. sin θ
Y = 10. sin 90°
Y = 10 cm
Jadi besar simpangan saat fase nya φ = 1/4 adalah 10 cm
No. 6
sebuah benda bermassa 20 g digantung pada ujung pegas yang konstanta pegasnya 8 N/m. jika pegas bergetar harmonik dengan amplitudo 5 cm, energi kinetik benda pada saat melewati titik setimbang adalah...
Diketahui :
massa benda, m = 20 gram = 0,02 kg
konstanta pegas, k = 8 N/m
amplitudo getaran, A = 5 cm = 0,05 m
Tanya :
Energi kinetik benda saat melewati titik setimbang (y = 0), Ek = __?
Jawab :
Gunakan Konsep Energi Mekanik (Total),
Em = Ep + Ek = 1/2.k.A² = tetap
1/2.k.y² + Ek = 1/2.k.A²
1/2.8.0² + Ek = 1/2.8.(0,05)²
0 + Ek = 4.(0,0025)
Ek = 0,01 Joule
Jadi besar Energi kinetik benda saat melewati titik setimbang (y = 0), adalah 0,01 Joule
No. 7
sebuah bend bermassa 100 g bergetar harmonik dengan amplitudo 20 cm dan periode 0,5 sekon. jika π² = 10, besar energi potensial saat fasenya 1/12 adalah...
Diketahui :
massa benda, m = 100 gram = 0,1 kg
Amplitudo getaran, A = 20 cm = 0,2 m
periode getaran, T = 0,5 sekon
Jika π² = 10
fase, φ = 1/12
Tanya :
Energi potensial saat fase, φ = 1/12, Ep = __?
Jawab :
Step 1
---------
cari sudut fase, θ = __?
gunakan rumus,
θ = 2π.φ
θ = 2π.(1/12)
θ = π/6 radian
θ = 30°
Step 2
---------
Cari simpangan, y = __?
Gunakan rumus,
y = A sin θ
y = 0,2.sin 30°
y = 0,2. 1/2
y = 0,1 meter
Step 3
---------
cari konstanta pegas, k = __?
Gunakan rumus,
k = m.ω²
k = m.(2π/T)²
k = 0,1.(2π / 0,5)²
k = 0,1. (4π)²
k = 0,1. (16.π²)
k = 0,1.(16. 10)
k = 0,1.(160)
k = 16 N/m
Step 4
---------
Cari energi potensial pegas, Ep = __?
Gunakan rumus,
Ep = 1/2.k.y²
Ep = 1/2.16.(0,1)²
Ep = 8.(0,01)
Ep = 0,08 Joule
Jadi besar Energi potensial saat fase, φ = 1/12, adalah 0,08 Joule
No. 8
--------
sebuah partikel bergerak harmonik dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 2 cm. kelajuan maksimum partikel yang bergetar adalah...
Diketahui :
frekuensi getaran, f = 5 Hz
Amplitudo, A = 2 cm = 0,02 m
Tanya :
kelajuan maksimum partikel yang bergetar, v max = __?
Jawab :
Step 1
---------
Hitung dulu kelajuan sudut putar, ω = __?
Gunakan rumus,
ω = 2π.f
ω = 2π.5
ω = 10π rad/s
Step 2
---------
kelajuan maksiumum getaran, v max = __?
v max = ω.A
v max = 10π. 0,02
v max = 0,2.π m/s
Jadi kelajuan maksimum partikel yang bergetar adalah 0,2.π m/s
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh ZainTentorNF 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, 21 Feb 16