Persamaan simpangan dari sebuah partikel yang bergerak harmonik sederhana adalah y = 10 sin (π t) dimana y dalam cm dan t dalam sekon.
(1) frekuensi getaran partikel adalah π Hz.
(2) amplitudo getaran partikel adalah 10 cm.
(3) simpangan awal benda adalah 10 cm.
(4) kecepatan masksimum partikel adalah 10π cm/s.
Pernyataan yang sesuai adalah ….
Untuk soal ini jawaban yang benar adalah (2) dan (4).
Diketahui:
y = 10 sin (π t)
y dalam cm
t dalam sekon
Ditanya:
Pernyataan yang benar = …?
Jawab:
Konsep yang kita gunakan adalah analisis pada persamaan simpangan gerak harmonik sederhana. Pada gerak harmonik sederhana, bentuk umum persamaan simpangannya memenuhi:
y = A sin (ωt),
dengan:
y = simpangan (m)
A = amplitudo (m)
ω = frekuensi sudut (rad/s)
t = waktu (s)
Analisis masing-masing pernyataan.
(1). Frekuensi diperoleh dari hubungan frekuensi sudut yaitu:
ω = 2π x f
f = π/2π
f = 1/2 Hz. (Pernyataan 1 salah)
(2). Amplitudo gelombang yaitu:
A = 10 cm. (Pernyataan 2 benar)
(3). Simpangan awal benda diperoleh saat t = 0 s, maka:
y = 10 sin (π x 0)
y = 10 sin (0°)
y = 0 cm. (Pernyataan 3 salah)
(4). Kecepatan maksimum partikel dirumuskan oleh:
v = ω x A
v = π x 10
v = 10π cm/s. (Pernyataan 4 benar)
Oleh karena itu, pernyataan yang benar adalah (2) dan (4).
Semoga membantu ya!