Contoh Soal Fisdas :

Contoh Soal :

  1. Sebuah benda berosilasi secara harmonik sepanjang sumbu x. Simpangan berubah menurut persamaan :

Dengan t dalam sekon dan sudut dalam radian

  1. Tentukan amplitudo, frekuensi dan periode getar

  2. Hitung kecepatan dan percepatan benda setiap saat

  3. Menggunakan hasil b, tentukan posisi, kecepatan dan percepatan pada t = 1,00 s

  4. Hitung kecepatan dan percepatan maksimum benda

  5. Hitung fase gerak benda pada saat t = 2,00 s

  • Solusi :

  1. Dengan membandingkan persamaan gerak di atas dengan persamaan

X (t) = A cos (t + )

Dapat dilihat bahwa A = 4,00 m dan = rad/s. Jadi frekuensi f = /2 = /2 = 0,50 s-1 dan T = 1/f = 2,00 s

  1. Kecepatan

Percepatan

c. Perhatikan bahwa nilai sudut dalam radian

Posisi :

Kecepatan :

Percepatan :

a

  1. Kecepatan maksimum dan percepatan maksimum adalah amplitudo v(t) dan a(t) pada jawaban b, dengan demikian besarnya adalah :

Vm = 4 m/s

am= 42 m/s2

Perlu diperhatikan bahwa keduanya dapat bernilai – 4 dan -42 yang juga berarti maksimum

  1. Fase gerak benda pada saat t = 2,00 s adalah (2 + /4) = 9/4 rad

  1. Sebuah bola yang massanya 0,5 kg digantungkan pada sebuah tali dan diayunkan. Ternyata dalam waktu 10 menit jumlah ayunan yang terjadi (getaran lengkap) adalah 300 kali. Hitunglah panjang tali tersebut!

Solusi:

  1. Sebuah mobil bermassa 1300 kg memiliki empat buah pegas penyangga. Tiap-tiap pegas mempunyai nilai tetapan pegas 20.000 N/m. Berat diasumsikan tersebar secara merata. Bila dua orang menaiki mobil tersebut dengan masing-masing berbobot 80 kg, tentukan frequensi getaran mobil ketika dikendarai melalui jalan berlubang.

  • Solusi :

Jadi, masing-masing pegas menanggung seperempat berat total yang besarnya adalah 1460 kg. Dengan demikian, tiap-tiap pegas menanggung 365 kg, dan karena 2 = k/m, frekuensi getarnya adalah :

f = 1 / T = / 2

f = 1 / 2 (k/m)1/2 = 1,18 Hz

Jadi, tiap 10 detik para penumpang bergerak bolak balik hampir sebanyak 12 kali

Tank depth = 5 m

Pipe length = 110 m

Hill slope = 58

Berapa tekanan air pada

di dalam rumah PG = ?

  • Solusi :

Ketinggian air dari rumah – tanki:

h = (5 + 110 sin58) = 98.3 m

PG = watergh = (1103 kg/m3)(9.8 m/s2)(98.3 m) = 9.6105 N/m2

  1. Car lift in a service station. See figure. A large output force can be applied by means of a small input force. Volume of liquid pushed down on left must equal volume pushed up on right.

  • Solusi :

Luas penampang melingkar pada sistem

kiri r1 = 5 cm = 0.05 m.

kanan r2 = 15 cm = 0.15 m. Cars berat mobil mg = 13,300 N.

Ns 2nd Law pada bag kanan:

Fy = 0 = F2 mg. atau F2 = 13,300 N

Hitung F1 minimum untuk mengangkat mobil & tekanan P dalam sistem.

Hukum Pascal didapat F1=(A1/A2)F2=14,800 N

P=(F1/A1)=1.88 105 Pa

Analisi fisis lanjut

Volume cairan yang ditekan ke bawah pada bag kiri harus sama dengan volume yang ditekan ke atas pada bag kanan. Sehingga,

Kombinasi dengan

didapat

berarti bahwa

Usaha1 = Usaha2

sehingga, Hukum Pascal adalah konsekwensi dari hukum kekekalan energi mekanik

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>