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)

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 :

Balok massanya M mula-mula diam di titik puncak… Balok massanya M mula-mula diam di titik puncak bidang miring yang licin. Tinggi bidang miring adalah H dan panjang bidang miring adalah S. Jika percepatan…
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…
Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h… Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h kemudian menumbuk benda yang diam seperti gambar di bawah. Jika massa bola q = 4 kg…
Sebuah bola bermassa 2 kg meluncur tanpa kecepatan… perhatikan gambar di bawah ini: sebuah bola bermassa 2 kg meluncur tanpa kecepatan awal pada biang miring yang licin yang panjangnya 10 m dengan sudut…
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…
Sebuah benda bermassa 15 kg didorong dari permukaan… Sebuah benda bermassa 15 kg didorong dari permukaan meja dengan kelajuan 10 m/s pada ketinggian 6 m. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s, maka perubahan…
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…
Sebuah pegas dengan konstanta k = 400 N/m dengan… Sebuah pegas dengan konstanta k = 400 N/m dengan beban sebesar 1 kg ditarik ke bawah sehingga menyimpang maksimum 10 cm dari keadaan seimbang. Kemudian…
Persamaan simpangan suatu partikel yang bergetar… Persamaan simpangan suatu partikel yang bergetar harmonik adalah y = 18 sin 40 π t, y dalam centimeter dan t dalam sekon. Frekuensi simpangan partikel…
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…
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…
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…
Pejalan kaki yang massanya 65 kg mulai dari… Pejalan kaki yang massanya 65 kg mulai dari ketinggian 1500 m dan mendaki sampai puncak 3200 m. Berapa perubahan energi potensial pejalan kaki tersebut? Jawaban…
Energi potensial yang dimiliki buah kelapa yang… energi potensial yang dimiliki buah kelapa yang massanya 0,6 kg jatuh dari pohon setinggi 8 m adalah .... ( g = 10 m/s2) a. 0,48…
Sebuah benda menuruni bidang miring kasar. jika Δek… sebuah benda menuruni bidang miring kasar. jika Δek dan Δep berturut-turut adalah perubahan energi kinetik dan perubahan energi potensial, pernyataan berikut yang benar adalah... a.…

Baca Juga : Lumut kerak mempunyai sifat-sifat.... (1) merupakan tumbuhan epifit (2) dapat hidup pada batu karang (3) merupakan simbiosis jamur dengan ganggang (4) merupakan simbiosis bakteri dengan ganggang

IlmuanTekno Berita tentang Gadget, Teknologi, Trading, Forex, Saham, Investasi, Bisnis, dan Info Keuangan.

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)