Dua buah pegas disimpangkan denga gaya 10 n sehingga terjadi

Berikut ini adalah pertanyaan dari Rabiatul8703 pada mata pelajaran Ujian Nasional untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Dua buah pegas disimpangkan denga gaya 10 n sehingga terjadi gerak harmonis dengan frekuensi getar masing masing 10 hz dan 4 hz. maka perbandingan konstanta pegas pertama dan kedua adalah

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Terdapat dua buah pegas. Kedua pegas disimpangkan dengan gaya sebesar 10 N. Akibatnya, pegas mengalami gerak harmonik. Frekuensi getaran kedua pegas berbeda, yaitu 10 Hz dan 4 Hz. Perbandingan konstanta pegaspertama dan kedua adalah25:4.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Diketahui:

F = 10 N

f₁ = 10 Hz

f₂ = 4 Hz

Ditanya: k₁:k₂

Jawab:

  • Asumsi

Tidak diberikan ilustrasi posisi pegas. Asumsi pegas tersebut digantungkan pada posisi vertikal dan terdapat beban yang digantungkan pada pegas tersebut. Oleh karena itu, gaya yang berkontribusi pada gerak harmonik ini adalah gaya berat (w). Asumsikan juga percepatan gravitasi senilai 10 m/s² (g = 10 m/s²).

  • Massa beban

w = mg

F = mg

m = F/g = 10/10 = 1 kg

  • Konstanta pegas pertama

f_1=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k_1}{m}}\\f_1^2=\frac{1}{(2\pi)^2}\cdot\frac{k_1}{m}\\f_1^2\cdot m=\frac{1}{4\pi^2}\cdot k_1\\f_1^2\cdot m\cdot4\pi^2=k_1\\k_1=f_1^2\cdot m\cdot4\pi^2\\k_1=10^2\cdot 1\cdot4\pi^2\\k_1=400\pi^2\text{ N/m}

  • Konstanta pegas kedua

f_2=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k_2}{m}}\\f_2^2=\frac{1}{(2\pi)^2}\cdot\frac{k_2}{m}\\f_2^2\cdot m=\frac{1}{4\pi^2}\cdot k_2\\f_2^2\cdot m\cdot4\pi^2=k_2\\k_2=f_2^2\cdot m\cdot4\pi^2\\k_2=4^2\cdot 1\cdot4\pi^2\\k_2=64\pi^2\text{ N/m}

  • Perbandingan konstanta pegas pertama dan kedua

k₁:k₂ = 400π²:64π² = 400:64 = 25:4

Jadi, perbandingan konstanta pegas pertama dan kedua adalah 25:4.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang Menghitung Konstanta Pegas, Periode Getarannya, dan Frekuensi Getarannya yomemimo.com/tugas/50625398

#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: Sun, 04 Sep 22