Sebuah pegas vertical bertambah panjang 5 cm jika diberi beban 15 gram. Dari kedudukan setimbang ini beban ditarik ke bawah sampai 4 cm dan kemudian dilepaskan.Tentukan
Periode GHS yang terjadi
Percepatan maksimum
Percepatan beban pada saat beban berada 3 cm di atas kedudukan setimbang
Kecepatan beban saat 2 cm dari kedudukan setimbang
Gaya tegang pegas (ingat gaya tegang tali dan gaya penopang)pada saat beban berada 2 cm di bawah kedudukan setimbang
Energy total beban
Tunjukkan bahwa energy total dari system (beban + pegas) : Ek beban +Ek beban + Ep pegas = konstan, massa pegas diabaikan
Periode GHS yang terjadi
Percepatan maksimum
Percepatan beban pada saat beban berada 3 cm di atas kedudukan setimbang
Kecepatan beban saat 2 cm dari kedudukan setimbang
Gaya tegang pegas (ingat gaya tegang tali dan gaya penopang)pada saat beban berada 2 cm di bawah kedudukan setimbang
Energy total beban
Tunjukkan bahwa energy total dari system (beban + pegas) : Ek beban +Ek beban + Ep pegas = konstan, massa pegas diabaikan
More Questions From This User See All
Verified answer
a. Periodenya adalah 0,14π detik
b. Percepatan maksimumnya adalah 8 m/s²
c. Percepatannya adalah 6 m/s²
d. Kecepatannya adalah 0,5 m/s
f. Energi totalnya adalah 6 x 10⁻³ J
Ayunan sederhana merupakan suatu sistam yang terdiri dari sebuah massa titik yang digantung dengan tali tanpa massa dan tidak dapat mulur.
Gerak Harmonik Pada Pegas :
Persamaan gaya pemulih pada pegas adalah
Persamaan percepatannya adalah :
Persamaan periode getaran pegas adalah :
Persamaan frekuensi getaran pegas adalah :
Pertambahan panjang pegas (Δx) = 5 cm = 5 x 10⁻² m
Massa beban (m) = 15 gram = 15 x 10⁻³ kg
Amplitudo maksimum (A) = 4 cm = 4 x 10⁻² m.
a. Periode Gerak harmonis Sederhana
b. Percepatan maksimum
c. Percepatan beban saat berada 3 cm di atas kedudukan seimbang.
d. Kecepatan beban saat 2 cm dari kedudukan setimbang.
e. Gaya tegangan pegas saat beban berada 2 cm dibawah kedudukan setimbang.
f. Energi total
g . Tunjukan "Ek beban + Ep pegas = kosntan."
a. Periode Gerak harmonis Sederhana
Besar periodenya bisa dicari dengan menggunakan persamaan :
dimana
k = m g / Δx
k = 15 x 10⁻³ kg 10 m/s² / (5 x 10⁻² m)
k = 3 N/m
Sehingga :
T = 2π (0,07) s
T = 0,14π sekon.
Jadi periodenya sebesar 0,14π detik.
b. Percepatan maksimum
Percepatan maksimum terjadi pada saat A = 4 x 10⁻² m, sehingga :
a = A k/m
a = 4 x 10⁻²m 3 N/m / (15 x 10⁻³ kg)
a = 8 m/s²
Jadi percepatan maksimumnya adalah 8 m/s².
c. Percepatan beban saat berada 3 cm di atas kedudukan seimbang.
Besar percepatan tersebut adalah :
a = A k/m
a = 3 x 10⁻² m 3 N/m / (15 x 10⁻³ kg)
a = 6 m/s²
Jadi percepatan bendanya adalah 6 m/s²
d. Kecepatan beban saat 2 cm dari kedudukan setimbang.
Besar kecepatan tersebut bisa dicari dengan menggunakan persamaan :
dimana
ω = √(k/m)
ω =
ω = √(0,2 x 10³)
ω = 14,14 rad/s
sehingga :
v = 14,14 (0,037) m/s
v = 0,5 m/s
Jadi kecepatannya adalah 0,5 m/s.
e. Gaya tegangan pegas saat beban berada 2 cm dibawah kedudukan setimbang.
Besar gaya tekan tersebut bisa dicari dengan persamaan :
F = k Δx'
dimana Δx' = Δx + 2 cm
Δx' = 5 cm + 2 cm
Δx' = 7 cm = 7 x 10⁻² m
sehingga :
F = k Δx'
F = 3 N/m (7 x 10⁻² m)
F = 21 x 10⁻² N
F = 0,21 N
Jadi gaya tegangan pegas nya adalah 0,21 N.
f. Energi total
Besar energi total bebannya adalah :
Em = Ek + Ep
Em = m g h (Pada saat h = 4 cm, lihat gambar)
Em = 15 x 10⁻³ kg 10 m/s² 4 x 10⁻² m
Em = 600 x 10⁻⁵ J
Em = 6 x 10⁻³ J
g . Tunjukan "Ek beban + Ep pegas = kosntan."
Ek beban = 1/2 m v²
E'k beban = 1/2 m v'²
Ep pegas = 1/2 k x²
E'p pegas = 1/2 k x'²
dimana v (kecepatan sesaat ketika naik) = v' (kecepatan sesaat ketika turun)
dan x (simpangan ke bawah) = x' (simpangan keatas)
Sehingga berlaku Hukum kekekalan momentum, yaitu :
Em = E'm
sehingga :
Ek beban + Ep Pegas = E'k beban + E'p pegas
Pelajari Lebih Lanjut :
=========\\(^_^)//=========
DETAIL JAWABAN.
Kelas : X
Mata Pelajaran : Fisika
Materi : 10. Getaran Harmonik
Kode Kategorisasi : 10 . 6 . 10
Kata Kunci :
Ayunan, sederhana, panjang, tali, beban, gaya, pemulih, simpangan, percepatan, gravitasi, pegas.