Bank Soal Fisika SMA Gaya Pemulih dan Persamaan Gerak

Soal

Pilgan

Beban yang digantung pada sebuah pegas berkonstanta tertentu bergetar harmonis dengan amplitudo AA. Simpangan beban saat kecepatannya sama dengan 12\frac{1}{2} kecepatan maksimumnya adalah sebesar ... m.

A

12A\frac{1}{2}A

B

123A\frac{1}{2}\sqrt{3}A

C

3A\sqrt{3}A

D

23A2\sqrt{3}A

E

2A2 A

Pembahasan:

Diketahui:

Amplitudo = AA

Kecepatan  v = 12vmaksv\ =\ \frac{1}{2}v_{\text{maks}}

Ditanya:

yy saat v = 12vmaksv\ =\ \frac{1}{2}v_{\text{maks}} = ?

Jawab:

Gerak harmonik sederhana merupakan gerak yang terjadi secara periodik (berulang pada suatu siklus). Disebut sederhana karena gerakan terjadi berulang-ulang tanpa berhenti (tidak ada peredaman). Bentuk dari gerak harmonik sederhana dapat dimodelkan dalam persamaan gerak harmonik sederhana:

y=Asin⁡(ωt)y=A\sin\left(\omega t\right)

Apabila diturunkan satu kali, maka akan didapatkan persamaan kecepatan gerak harmonik sederhana:

v=Aωcos⁡(ωt)v=A\omega\cos\left(\omega t\right)

Pertama-tama, cari terlebih dahulu berapa besar sudut yang dibentuk saat v = 12vmaksv\ =\ \frac{1}{2}v_{\text{maks}}

v=Aωcos⁡(ωt)v=A\omega\cos\left(\omega t\right)

12vmaks=Aωcos⁡(ωt)\frac{1}{2}v_{\text{maks}}=A\omega\cos\left(\omega t\right)

12Aω=Aωcos⁡(ωt)\frac{1}{2}A\omega=A\omega\cos\left(\omega t\right)

cos⁡(ωt)=12\cos\left(\omega t\right)=\frac{1}{2}

ωt=arccos⁡(12)=60°\omega t=\arccos\left(\frac{1}{2}\right)=60\degree

Lalu, cari simpangan yang dibentuk oleh sudut tersebut

y=Asin⁡(ωt)y=A\sin\left(\omega t\right)

=Asin⁡(60°)=A\sin\left(60\degree\right)

=123A=\frac{1}{2}\sqrt{3}A m

Jadi, jawaban yang benar adalah 123A\frac{1}{2}\sqrt{3}A m.

Video
29 November 2021
Gerak Harmonik Sederhana
Rangkuman

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal