Pertanyaan
Sebuah benda bermassa m=0,25 kg melakukan osilasi dengan periode 0,2 sekon dan amplitudo A= 5times 10^-2m . Pada saat simpangannya y=2times 10^-2 m, hitunglah (a)percepatan benda, (b)gaya pemulih, (c) energi potensial, dan (d) energi kinetik benda!
Jawaban
With that,
(a) The frequency f = 1/T = 1/0.2s = 5 Hz. Acceleration a = -(2πf)²*n = −(2π5Hz)²*0.02m = -157 m/s²
(b) The restoring force, F = m*a = 0.25kg*-157 m/s² = -39.25N.
(c) Now, for PE, we need spring constant. k = m*(2πf)² = 0.25kg*(2π5Hz)² = 247 kg/s². So, PE = 0.5*k*n² = 0.5*247 kg/s²*0.02m² = 0.049 joules.
(d) The total energy TE= 0.5m*(A^2)*(2πf)² = 0.5*0.25kg*(20 m)²*(2π5Hz)² = 3.138 joules. The kinetic energy, KE = TE - PE = 3.138 J - 0.049 J = 3.089 joules.
Penjelasan
The given oscillation is simple harmonic.
(a) The acceleration in simple harmonic motion (SHM) is given by a = −(2πf)²*n , where f is the frequency, n is the displacement and the minus shows it towards opposite of the displacement direction (pointing towards the natural equilibrium position). The frequency in "seconds" (s) is the reciprocal of the given period T.
(b) The restore force F for SHM is F = ma.
(c) The potential energy (PE) in SHM is PE = 0.5*k*n², where k is the spring constant. Also, k = m*(2πf)² for SHM.
(d) The total energy (TE) in SHM is conserved. As, TE = sum of kinetic and potential energy.
That's why PE + KE (Kinetic Energy) = 0.5m (A^2)(2πf)² (approximately), where A = amplitude. So, KE = TE − PE.
Pertanyaan Panas
lebih
Jika air pada bendungan relatif tenang, maka tekanan paling besar berada pada titik .... 1 2 3 4
Seorang tukang mengukur kedalaman sebuah pipa. Kedalaman pipa saat diukur menggunakan jangka sorong ditunjukkan seperti gambar berikut. Kedalaman pip
Rumah yang memiliki suhu paling besar disaat waktu yang bersamaan adalah ....
Putri melakukan pengukuran ketebalan pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup. Hasil pengukurannya seperti pada gambar berikut. Presentase ke
Putri melakukan pengukuran ketebalan pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup. Hasil pengukurannya seperti pada gambar berikut. Ketidakpastia
Bacalah cuplikan berita berikut ini! Menurut Dery, petugas tera dari Unit Pelaksana Tugas Bidang Kemetrologian Pamekasan Dinas Perindustrian dan Perda
Berikut menunjukkan bentuk dari beberapa kereta api. Jika massa dan kekuatan mesin kereta sama, maka bentuk kereta yang menghasilkan kecepatan maksima
8. Seorang siswa melakukan percobaan dengan memanaskan air di atas bunsen hingga suhunya mencapai 90^circ mathrm(C) . Apabila termometer yang digunak
5. Dari jarak 120 mathrm(~m) , seorang pengukur tanah menemukan sudut yang terbentuk antara garis permukaan dan puncak gedung adalah 30^circ . Gunak
Pengukuran dengan Mikrometer Sekrup Pengukuran dimensi suatu benda yang memiliki panjang atau ketebalan yang tipis akan sulit dilakukan jika hanya men
17. Perhatikan gambar berikut. Dua bejana yang berisi air dengan suhu berbeda dicampur seperti gambar tersebut. Suhu akhir air campuran kedua bejana a
6. Perhatikan gambar berikut! Muatan A Muatan B Berdasarkan gambar tersebut, pernyataan berikut yang benar adalah .... A. muatan A memiliki potensial
14. Generator mengubah energi mekanik gerak menjadi energi listrik. Motor listrik berfungsi mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik. Peralatan r
1. Sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada kain wol akan bermuatan ... karena .... A. negatif, muatan negatif dari kain wol berpindah ke plastik
8. Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka jumlah energi potensial dan energi kinetik pada suatu titik adalah tetap. Jumlah energi pot