Thursday, 10 December 2015

Contoh Soal dan Pembahasan Gerak Harmonik Sederhana

Tags


Kali ini Sumber Pengetahuan akan berbagi Contoh Soal dan Pembahasan Gerak Harmonik Sederhana, ya itung-itung sebagai latihanlah. Oke langsung aja ya...



1.      Seutas kawat berdiameter 2 cm digunakan untuk menggantungkan lampu 31,4 kg pada langit-langit kamar. Tegangan (stress) yang dialami kawat sekitar … (g=10 m/s2)
A. 0,1 kN/m2
B. 1 kN/m2
C. 10 kN/m2
D. 100 kN/m2
E. 1000 kN/m2

Pembahasan:
Diketahui : d = 2 cm = 2 x 10-2 m
r = 1 cm = 1 x 10-2 m
m = 31,4 kg
g = 10 m/s2
Ditanyakan : Tegangan (σ)
Jawab :
F = m . g
F = 31,4 . 10
F = 314 N
A = π.r2
A= 3,14 . (1 X 10-2)2
A= 3,14 . 10-4

 
Jawaban : (E)

2.      Sebuah pegas digantungkan pada langit-langit sebuah lift. Di ujung bawah pegas tergantung beban 50 g. Ketika lift diam, pertambahan panjang pegas 5 cm. Pertambahan panjang pegas jika lift bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2 adalah …  (g=10 m/s2)
A. 2,5 cm
B. 3,5 cm
C. 4,5 cm
D. 5,0 cm
E. 6,0 cm

Pembahasan :
Diketahui : m = 50 g
∆x1 (Keadaan lift diam) = 5 cm = 0,05 m
a= 3 m/s2
Ditanyakan : ∆x2 (Keadaan lift bergerak)
Jawab :
Keadaan Lift Diam                                              Keadaan Lift Bergerak
F = k . ∆x1                                                                              ΣF = m.a           
                                                               
m.g = k . 0,05                                                        w – Fp = m.a
0,05 . 10 = 0,05 k                                                  mg - k . ∆x2 = m.a
K = 10                                                                   0,05.10 – 10∆x2 = 0,05.3
                                                                              0,5 - 10∆x2 = 0,15
                                                                              10∆x2 = 0,35
                                                                              ∆x2 = 0,035 m = 3, 5 cm
Jawaban : (B)

3.      Sebuah benda bermassa 50 gram bergerak harmonic sederhana dengan amplitude 10 cm dan periode 0,2 s. Besar gaya yang bekerja pada system saat simpangannya setengah amplituo adalah sekitar …
A. 1,0 N
B. 2,5 N
C. 4,8 N
D. 6,9 N
E. 8,4 N
Pembahasan :
Diketahui : m = 50 g = 0,05 kg
T = 2 s
A = 10 cm = 0,1 m
Ditanyakan : F pada saat Y = 0,5 A
Jawab :
 Jawaban : (B)

4.      Dua buah osilator bergetar dengan fase sama pada t=0. Frekuensi getaran 10 Hz dan 40 Hz. Setelah 5/4 sekon, kedua getaran itu berselisih sudut fase …
A. 0˚
B. 30˚
C. 45˚
D. 90˚
E. 180˚


Pembahasan :
Diketahui : t = 5/4 s
f2 = 40 Hz
f1 = 40 Hz
Ditanyakan : ∆θ
Jawab :
∆θ = θ2 – θ1
= 2π φ2-2π φ1
=2π (φ2- φ1)
=2π (f2t-f1t)
=2π  [40(5/4) - 10(5/4)]
= (50 – 12,5)
= (37,5)
= 75 π
= 180˚
Jawaban : (E)

5.      Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm digantungkan vertical. Kemudian ujung di bawahnya diberi beban 200 gram sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Beban ditarik 5 cm ke bawah kemudian dilepas hingga  beban bergetar harmonic. Jika g=10 m/s2. Maka frekuenzi getaran adalah …
A. 0,5 Hz
B. 1,6 Hz
C. 5,0 Hz
D. 18,8 Hz
E. 62,8 Hz

Pembahasan :
Diketahui : m = 200 g = 0,2 kg
Δx = 10cm = 0,1 m
g = 10 m/s2
Ditanyakan : f
Jawab 
 Jawaban : (C)

Sekian Contoh Soal dan Pembahasan Gerak Harmonik Sederhana. Semoga bermanfaat untuk kita semua, selamat berlatih..


EmoticonEmoticon