Suatu benda bergetar dengan frekuensi 0,5 hz dan amplitudo 8 cm. Apabila percepatan di suatu titik berjarak y dari titik setimbang adalah 0,4 m/s^2, maka perbandingan energi potensial dan energi kinetik pada kondisi tersebut adalah … (π^2 = 10)
a. 1 : 3
b. 1 : 2
c. 3 : 1
d. 2 : 1
e. √3 : 3
Jawaban yang benar adalah A. 1 : 3.
Diketahui:
f = 0,5 Hz
A = 8 cm = 0,08 m
a = 0,4 m/s²
π² = 10
Ditanya:
EP : EK = …?
Jawab:
Konsep yang kita gunakan adalah analisis hubungan simpangan dengan percepatan pada gerak harmonik sederhana beserta energi pada getaran. Secara umum hubungan simpangan dengan percepatan dituliskan oleh:
a = ω² y,
dan energi mekanik, energi potensial, serta energi kinetik dituliskan masing-masing:
(i) EM = 1/2 x k x A²
(ii) EP = 1/2 x k x y²
(iii) EK = EM – EP = 1/2 x m x v²
dimana: k = m x ω².
dengan:
y = simpangan (m)
A = amplitudo (m)
ω = frekuensi sudut (rad/s)
a = percepatan (m/s²)
m = massa benda (kg)
k = tetapan pegas (N/m).
Tentukan simpangan benda dari persamaan percepatan.
a = ω² y
a = (2πf)² y
0,4 = (2π x 0,5)² x y
0,4 = π² x y
y = 0,4/10
y = 0,04 m.
Energi potensial benda adalah:
EP = 1/2 x k x y²
EP = 1/2 x m x ω² x y²
EP = 1/2 x m x (2π x 0,5)² x 0,04²
EP = m/125 J.
Energi mekanik benda yaitu:
EM = 1/2 x k x A²
EM = 1/2 x m x ω² x A²
EM = 1/2 x m x (2π x 0,5)² x 0,08²
EM = 4m/125 J.
Maka, energi kinetik benda adalah:
EK = EM – EP
EK = (4m/125) – (m/125)
EK = 3m/125 J.
Jadi, perbandingan energi potensial dan energi kinetik pada kondisi tersebut adalah:
EP : EK = (m/125) : (3m/125)
EP : EK = 1 : 3.
Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.
Rekomendasi lainnya :
- Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan… Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan energi kinetik yang dimiliki gaya 1.625 Joule, hitunglah massa benda tersebut! Jawaban yang benar adalah 8,125 kg…
- Benda 0,6 kg dilekatkan pada salah satu ujung pegas… benda 0,6 kg dilekatkan pada salah satu ujung pegas yang konstanta pegasnya 100 n/m dan ujung pegas lainnya melekat pada statif. benda ditarik 8 cm…
- Frekuensi kerja sebuah logam adalah 5 x 10^14 hz,… frekuensi kerja sebuah logam adalah 5 x 10^14 hz, ketika diberi cahaya berfrekuensi 8 x 10^14 hz. maka besar energi kinetik elektron yang keluar dari…
- Suatu berkas cahaya dengan energy 2,075 eV… Suatu berkas cahaya dengan energy 2,075 eV melemparkan elektron-elektron dari permukaan foto anoda. Energi kinetik maksimum elektron-elektron tersebut adalah 2,5 eV. Berapa frekuensi ambang dan…
- 23. Benda A dan B massanya 5 kg dan 3 kg. Kedua… 23. Benda A dan B massanya 5 kg dan 3 kg. Kedua benda bergerak diatas bidang datar licin dengan kecepatan sama 4 mis dan saling…
- Tentukan persamaan percepatan gelombang pada… Tentukan persamaan percepatan gelombang pada gelombang berjalan Jawaban yang benar adalah a = -Aω² sin (ωt - kx) dengan a dalam m/s². Gelombang merambat yang…
- 35. Simpangan dari getaran sebuah benda diberikan… 35. Simpangan dari getaran sebuah benda diberikan oleh persamaan y=0,1 sin 4 πt (dalam SI). Tentukan: 1) amplitudo, frekuensi, dan periode getaran Jawaban yang benar…
- Dari suatu gelombang merambat ke kanan dengan… 13. Dari suatu gelombang merambat ke kanan dengan amplitude 6 cm.frekuensi 2 Hz dan cepat rambat 12 cm/s. Pada saat S telah bergetar selama 2…
- Sebuah bola bermassa 0,2 kg dilempar keatas dengan… Sebuah bola bermassa 0,2 kg dilempar keatas dengan kecepatan awal 30 m/s, jika g = 10 m/s, maka hitung kecepatan bola pada ketinggian 20 m…
- Manakah pernyataan berikut ini yang benar? manakah pernyataan berikut ini yang benar? a. ML^2T^-2 adalah dimensi energi kinetik b. MLT^-2 adalah dimensi energi potensial с. ML^2T adalah dimensi momentum d. ML^3T^-2…
- Sebuah bolah yang bermassa 100 gr jatuh ke tanah.… Sebuah bolah yang bermassa 100 gr jatuh ke tanah. Jika sesaat sebelum bola menumbuk tanah energi kinetik bola 5 J. maka kecepatan bola itu sebelum…
- Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 6 m/s, lalu… Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 6 m/s, lalu bergerak lagi dengan kecepatan 10 m/s. Jika massa benda 4 kg, Berapakah usaha benda tersebut? Jawaban untuk…
- Resonansi terjadi karena dua benda memiliki kesamaan... resonansi terjadi karena dua benda memiliki kesamaan... a. panjang gelombang b. periode c. frekuensi d. cepat rambat jawaban dari soal tersebut yaitu c. frekuensi. Resonansi…
- Sebuah mangga yang massanya 250 g jatuh dari… sebuah mangga yang massanya 250 g jatuh dari pohonnya seperti tampak pada gambar di bawah ini. jika percepatan gravitasi bumi ditempat tersebut 10 m/s, maka…
- Sebuah jambu batu bermassa 100 gram jatuh ke tanah… Sebuah jambu batu bermassa 100 gram jatuh ke tanah dengan kecepatan 8 m/s. Tentukanlah Energi Kinetiknya! Jawaban yang tepat untuk pertanyaan di atas adalah 3,2…
IlmuanTekno Berita tentang Gadget, Teknologi, Trading, Forex, Saham, Investasi, Bisnis, dan Info Keuangan.