Thursday, 8 February 2018

Rangkuman Soal dan Pembahasan Gerak Harmonik Sederhana Part 3

 


Soal No. 12
Dua buah pegas dengan kostanta sama besar masing-masing sebesar 150 N/m disusun secara paralel seperti terlihat pada gambar berikut.


Tentukan besar periode dan frekuensi susunan tersebut, jika massa beban m adalah 3 kilogram!

Pembahasan
Periode susunan pegas paralel, cari konstanta gabungan terlebih dahulu: 


Soal No. 13
Sebuah benda yang massanya 200 gram bergetar harmonik dengan periode 0,2 sekon dan amplitudo 2 cm. Tentukan :
a) besar energi kinetik saat simpangannya 1 cm
b) besar energi potensial saat simpangannya 1 cm
c) besar energi total

Pembahasan


Data dari soal:
m = 200 g = 0,2 kg
T = 0,2 s → f = 5 Hz
A = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10-2 m

a) besar energi kinetik saat simpangannya 1 cm
y = 1 cm = 0,01 m = 10-2 m
Ek = ....





b) besar energi potensial saat simpangannya 1 cm


c) besar energi total


Soal No. 14
Sebuah bandul sederhana dengan massa beban 50 gram dan panjang tali 90 cm digantung pada langit-langit sebuah lift. Percepatan gravitasi 10 ms-2. Jika bandul digetarkan tentukan periode bandul ketika lift sedang bergerak:
1. Ke atas dengan kecepatan tetap
2. Ke atas dengan percepatan tetap 2 ms-2
3. Ke bawah dengan percepatan tetap 2 ms-2

Pembahasan

Soal No. 15
Benda bermassa m digantung pada ujung sebuah pegas dan bergetar dengan periode 1 sekon. Kemudian pada benda tersebut ditambahkan massa 0,3 kg dan periodenya menjadi 2 sekon. Berapakah massa m?

Pembahasan

Soal No. 16
Sebuah benda bermassa 50 gram bergerak harmonis sederhana dengan amplitudo 10 cm dan periode 0,2 s. Besar gaya yang bekerja pada sistem saat simpangannya setengah amplitudo adalah sekitar....
A. 1,0 N
B. 2,5 N
C. 4,8 N
D. 6,9 N
E. 8,4 N

Pembahasan
Data soal:
m = 50 gram = 50 × 10−3 kg
A = 10 cm = 0,1 m = 10−1 m
T = 0,2 s
y = 0,5 A
F = ...... 

Gaya pada gerak harmonis
F = mω2y
dengan:
ω = 2π/T = 2π / 0,2 = 10π rad/s
y = 0,5 A = 0,5(0,1) = 5 × 10−2
Sehingga:
F = (50 × 10−3)(10π)2(5 × 10−2) = 2,5 N

Soal No. 17
Bila pada simpangan y = 5 cm, percepatan gelombang selaras a = -5 cm/s2 maka pada saat simpangan 10 cm, percepatannya adalah … cm/s2.

Pembahasan

Soal No. 18
Pada ujung sebuah pegas (k = 5 N/m) digantungkan sebuah beban. Beban di tarik ke bawah sejauh 10 cm kemudian dilepaskan. Sejak dilepaskan beban melewati titik terendahnya 140 kali dalam selang waktu 44 sekon. Tentukanlah:
1. Amplitudo
2. Periode
3. Frekuensi

Pembahasan

NEXT PAGE : 1 2 3