Dua getaran selaras masing-masing dinyatakan dengan persamaan: y1 = 15 sin 8t dan y2 = 18 sin (8t + [tex]\pi[/tex] /4) amplitudo dalam cm. Tentukanlah : a. Periode masing-masing getaran. b. Beda fase kedua getaran. c. Kecepatan dan percepatan maksimum masing-masing getaran selaras tersebut.
Diketahui :
y1 = 15 sin 8t
A1 = 15 cm
ω1 = 8 rad/s
y2 = 18 sin (8t + )
A2 = 18 cm
ω2 = 8 rad/s
θo (teta nol) = rad
ω1 = ω2 = ω
Ditanya : Periode, beda fase, kecepatan dan percepatan maksimum masing-masing getaran...?
Jawab :
a. ω =
8 =
T1 = = atau s
ω =
8 =
T2 = = atau s
b. Δθ = θ2 - θ1 = (8t + ) - 8t = rad
Δφ = Δθ / 2π = / 2π = fase
c. y = A sin ( ωt + θo)
diturunkan menjadi kecepatan...
V = A ω cos ( ωt + θo)
diturunkan lagi menjadi percepatan ...
a = - A ω^2 sin ( ωt + θo) = - ω^2 y
Kecepatan dan percepatan maksimum berarti sudut fasenya = 1, jadi...
Vmaks = A.ω
Vmaks1 = A1 . ω
= 15(8) = 120 cm/s atau 1,2 m/s
Vmaks2 = A2 . ω
= 18(8) = 144 cm/s atau 1,44 m/s
a maks= -A.ω^2
a maks1 = -A1 . ω^2
= -15 (8)^2 = -15 (64) = 960 cm/s^2 atau 9,6 m/s^2
a maks2 = -A2 . ω^2
= -18 (8)^2 = -18 (64) = 1152 cm/s^2 atau 11,52 m/s^2