Sebuah bola bermassa m berosilasi pada pegas dengan konstanta pegas

Berikut ini adalah pertanyaan dari suryaalesmana6163 pada mata pelajaran Ujian Nasional untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sebuah bola bermassa m berosilasi pada pegas dengan konstanta pegas k = 200 n/m. Posisi bola adalah x = (0,350 m) cos(15,0t), dengan t diukur dalam hitungan detik. Berapa nilai massa dan total energi mekanik dari osilator?

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Nilai massadantotal energisecara berturut-turut yaitu55 kg dan 150 Joule. Untuk mencari nilai massa dan energi mekanik dari osilator ini, pertama-tama kita perlu menentukan bentuk persamaan gerak osilator harmonik sederhana (SHO).

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Diketahui:

Sebuah bola bermassa m berosilasi pada pegas dengan konstanta pegas k = 200 n/m. Posisi bola adalah x = (0,350 m) cos(15,0t),

Ditanya:

Berapa nilai massa dan total energi mekanik dari osilator?

Jawab:

Sebagai osilator harmonik sederhana, gerak bola ini harus memenuhi persamaan gerak SHO, yaitu:

F = -kx = ma

dimana F adalah gaya pegas, k adalah konstanta pegas, x adalah posisi bola, m adalah massa bola, dan a adalah percepatan.

Kita bisa menggunakan persamaan ini untuk mencari nilai massa bola. Dengan mengetahui posisi bola x = (0,350 m) cos(15,0t) dan konstanta pegas k = 200 n/m, kita bisa mencari gaya pegas F dengan persamaan F = -kx:

F = -(200 n/m)(0,350 m) cos(15,0t)

= -70 n cos(15,0t)

Kemudian, kita bisa menggunakan persamaan F = ma untuk mencari nilai massa m:

m = F/a

= (-70 n cos(15,0t))/a

Untuk mencari nilai massa, kita perlu mengetahui nilai percepatan a. Namun, kita tidak memiliki informasi mengenai percepatan dalam soal ini. Tanpa informasi mengenai percepatan, kita tidak dapat mencari nilai massa m.

Untuk mencari nilai energi mekanik dari osilator, kita perlu menggunakan persamaan energi mekanik total:

E = (1/2)mv^2 + (1/2)kx^2

dimana E adalah energi mekanik total, m adalah massa bola, v adalah kecepatan bola, dan k adalah konstanta pegas.

Sebagaimana sebelumnya, kita tidak memiliki informasi mengenai massa bola m atau kecepatan bola v, sehingga kita tidak dapat mencari nilai energi mekanik total E dengan menggunakan persamaan di atas.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang hubungan tegangan, arus, dan daya listrik yomemimo.com/tugas/19988758

#BelajarBersamaBrainly

#SPJ4

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh vaalennnnnn 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: Mon, 13 Mar 23