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 :

Sebuah pegas dengan konstanta k = 400 N/m dengan beban… 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…
Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan energi… 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…
Buah kelapa bermassa 5 kg jatuh dari pohon yang ketinggian… Buah kelapa bermassa 5 kg jatuh dari pohon yang ketinggian 36 m di atas tanah. jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s^2, tentukan energi potensial yang…
23. Benda A dan B massanya 5 kg dan 3 kg. Kedua benda… 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…
benda bermassa 0,5g digantung pada sebuah pegas dan bergetar… benda bermassa 0,5g digantung pada sebuah pegas dan bergetar harmonis dengan frekuensi 5 hz dan amplitudo 0,1 m. Tuliskan persamaan gerak benda , jika pada…
Energi potensial yang dimiliki buah kelapa yang massanya 0,6… 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…
Benda bermassa 1kg dilontarkan dengan kecepatan 40m/s… benda bermassa 1kg dilontarkan dengan kecepatan 40m/s hitunglah ketinggian benda ketika mempunyai energi kinetik sebesar 600 joule!(tinggu mula- mula benda dianggap 0 dan g=10m/s) Jawaban…
Frekuensi kerja sebuah logam adalah 5 x 10^14 hz, ketika… 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…
28. pada tumpukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan… 28. pada tumpukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan ... a. momentum dan energi kinetik b. momentum dan energi potensia c. energi kinetik d. energi pontesia…
Sebuah benda bermassa 15 kg didorong dari permukaan meja… 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…
Pejalan kaki yang massanya 65 kg mulai dari ketinggian 1500… 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…
35. Simpangan dari getaran sebuah benda diberikan oleh… 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…
Sebuah mangga bermassa 0,5 kg tergantung di tangkainya… Sebuah mangga bermassa 0,5 kg tergantung di tangkainya setinggi 8 meter dari tanah, berapakah Energi Potensial yang terkandung pada mangga jika diukur dari tanah Jawaban…
Persamaan simpangan suatu partikel yang bergetar harmonik… Persamaan simpangan suatu partikel yang bergetar harmonik adalah y = 18 sin 40 π t, y dalam centimeter dan t dalam sekon. Frekuensi simpangan partikel…
Sebuah jambu batu bermassa 100 gram jatuh ke tanah dengan… 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…

Baca Juga : Para mahasiswa melakukan aksi demo menuntut tingginya biaya kuliah yang harus di bayar. Menurut mereka, biaya kuliah yang tinggi akan membebani perekonomian keluarga. Mereka melakukan demo untuk menyuarakan aspirasi kepada pihak birokrasi kampus agar dapat mengubah kebijakan yang ada. Contoh peristiwa tersebut menunjukkan hubungan antar gatra....

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)