massa 300 g bergetar mengikuti persamaan x=0,38 sin 6,50t dengan

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

massa 300 g bergetar mengikuti persamaan x=0,38 sin 6,50t dengan x dalam meter dan t dalam detik tentukan (a) amplitudo (b) frekuensi (c) periode (d) energi total dan ( e) KE dan PE ketika x adalah 9,0 cm (f) gambarkan grafik x vs 1 dengan hati-hati yang menunjukkan amplitudo dan periode yang benar

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

(a) Amplitudo (A) dari gerakan tersebut adalah 0,38 meter atau 38 cm.

(b) Frekuensi (f) dari gerakan tersebut dapat ditentukan menggunakan persamaan f = 1/T, di mana T adalah periode gerakan. Dalam persamaan gerakan x = 0,38 sin 6,50t, periode gerakan adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu siklus lengkap, yaitu 2π/ω. Dalam hal ini, ω = 6,50 rad/detik, sehingga periode gerakan adalah:

T = 2π/ω = 2π/6,50 = 0,968 detik

Dengan menggunakan rumus frekuensi, kita dapat menghitung frekuensi gerakan:

f = 1/T = 1/0,968 = 1,033 Hz

Sehingga frekuensi gerakan adalah 1,033 Hz.

(c) Periode (T) dari gerakan tersebut sudah dihitung pada bagian (b), yaitu 0,968 detik.

(d) Untuk menghitung energi total gerakan, kita perlu menggunakan rumus energi kinetik dan potensial yang dinyatakan dalam persamaan:

KE = 0.5 * m * v^2

PE = 0.5 * k * x^2

Etotal = KE + PE

Di mana:

m adalah massa benda dalam kg

v adalah kecepatan benda dalam m/s

k adalah konstanta pegas dalam N/m

x adalah jarak benda dari posisi setimbang dalam m

Etotal adalah energi total gerakan dalam joule (J)

Dalam hal ini, massa benda adalah 300 g = 0,3 kg. Karena benda bergetar harmonik sederhana, energi total gerakan selalu konstan dan sama dengan energi kinetik maksimum atau energi potensial maksimum. Oleh karena itu, kita hanya perlu menghitung salah satu dari keduanya.

Untuk menghitung energi kinetik maksimum, kita dapat menggunakan rumus:

KE = 0.5 * m * ω^2 * A^2

Di mana ω = 2πf adalah frekuensi sudut gerakan.

KE = 0.5 * m * ω^2 * A^2

KE = 0.5 * 0,3 kg * (2π * 1,033 Hz)^2 * (0,38 m)^2

KE = 0,051 J

Untuk menghitung energi potensial maksimum, kita dapat menggunakan rumus:

PE = 0.5 * k * A^2

Di mana k adalah konstanta pegas dan A adalah amplitudo gerakan.

PE = 0.5 * k * A^2

PE = 0.5 * 1 N/m * (0,38 m)^2

PE = 0,072 J

Karena energi total gerakan konstan, maka energi total gerakan sama dengan energi kinetik maksimum atau energi potensial maksimum. Sehingga energi total gerakan adalah:

Etotal = KE + PE

Etotal = 0,051 J + 0,072 J

Etotal = 0,123 J

(e) Untuk menghitung energi kinetik dan potensial ketika x = 9,0 cm = 0,09 m, kita dapat menggunakan

jangan lupa follow IG karakternyata

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Fiqriqinya 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: Thu, 01 Jun 23