-
1. Sebuah beban 20 N digantungkan pada kawat yang panjangnya 3,0
m dan
luas penampangnya 27 m108 hingga menghasilkan pertambahan
panjang 0,1 mm. hitung: a. Teganagan b. Regangan c. Modulus elastic
kawat
Jawab:
2. Seutas kawat baja memiliki panjang 4 m dan luas penampang 26
N/m102 .
Sebuah gaya dikerjakan untuk menarik kawat itu sehingga
bertambah panjang 0,3 m. hiutng gaya tarik itu Jawab:
-
3. Untuk keamannan dalam mendaki, seorang pendaki gunung
mengunakan
sebuah tali nilon yang panjangnya 50 m dan garis tengahnya 1, 0
cm. ketika meopang pendaki yang bermassa 80 kg, tali bertambah
panjang 1,6 m.
tentukan modulus elastic nilon. (ambil = 3,15 dan g = 9,86 2m/s
) Jawab:
-
4. Sebuah batang kaku berat ditahan mendatar ditempatnya oleh
dua utas kawat vertical A dan B, yang memiiliki pertambahan panjang
yang sama (lihat gambar). Jika perbandingan diameter A dan B sama
dengan 2 dan perbandingan modulus elastic A dan B sama dengan 2,
hitung perbandingan gaya tegangan dalam kawat A dan B.
Jawab:
-
5. Sebuah pegas meregang 10 mm ketika ditarik oleh gaya 2 N. a.
Berapakah pertambahan panjangnya ketika ditarik oleh gay 5 N? b.
Berapa gaya tarik yang diperlukan untuk meregangkan pegas sepanjang
6
mm?
Jawab:
6. Tabel dibawah ini menujukan pembacaan skala pada percobaan
menarik sebuah pegas. Beban (N) 0 1 2 3 4 5 6 Panjang (mm) 40 49 58
67 76 88 110 Pertambahan panjang (mm) a. Salin dan lengkapi tabel
tersebut b. Berapakah panjang awal pegas? c. Buatlah grafik
pertambahan panjang pegas terhadap beban d. Berapakah beban yang
diperlukan untuk menghasilkan pertambahan
panjang 35 mm? e. Berapa beban yang diperlukan untuk
menghasilkan panjang pegas menjadi
65 mm?
-
Jawab:
7. Sebuah pegas yang tergantung tanpa beban panjangnya 20 cm.
jika ujung bawah pegas bebas digantungi beban 100 gram, panjang
pegas menjadi 24 cm. berapakah panjang pegas bebas jika ujung
bawahnya digantungi beban 150 gram? Jawab:
-
8. Pada seutas kawat baja dengan panjang 3 m dn luas penampang
0,15 cm2
digantungkan sebuiah beban bermassa 500 kg (g = 2m/s89, ).
Tentukan a. Tetapan gaya kawat
b. Pertambahan panjang kawat (modulus elastic kawat baja = 211
N/m102 ) Jawab:
-
9. Modulus elatis kawat x setengah kali y. panjang kawat x dan y
masing-masing 1 m, dan diameter kawat masing-masing 2 mm dan 1 mm
a. Tentukan nilai perbandingan tetapan gaya kawat x dan y. b. Jika
kawat x diberi beban F, kawat x bertambah panjang 0,5 cm.
tentukan
pertambahan panjang kawat y jika diberi beban 2F
Jawab:
-
10. Suatu benda bermassa 0,1 kg melakukan gerak harmonik dengan
amplitudo 10 mm dan periode s/ 2 . Hitung a. Kecepatan maksimum b.
Gaya maksimum yang bekerja pada benda
Jawab:
-
11. Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana. Persamaan
simpangannya dinyatakan sebagai y = 6 sin 0,2 t dengan t dalam
sekon dan y dalam cm.hitung: a. Amplitudo,perioda, dan
frekuensigerak b. Persamaan kecepatan dan percepatannya c.
Simpangan, kecepatan dan percepatannyapada t = 2,5 sekon
Jawab:
-
12. Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana dengan frekuensi
100 Hz dan
amplitudo m103 4 . a. Hitung kecepatan an percepatan di titik
seimbang b. Hitung kecepatan dan percepatan pada saat simpangan
maksimum c. Tentukan persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan
sebagai
fungsi waktu.
Jawab:
-
13. Suatu benda mengalami gerak harmonik sederhana dengan
periode s/ 2 dan amplitudo 0,6 m. pada t = 0 benda ada di y = 0.
Berapa jauh benda dari posisi keseimbangannya ketika t = s/ 10 ?
Jawab:
-
14. Suatu benda mengalami gerak harmonik sederhana dengan
periode T = 0,500 s dan amplitudo A. benda mula-mula ada di y = 0
dan memiliki kecepatan dalam arah positif. Hitung waktu yang
diperlukan benda untuk pergi dari y = 0 sampai ke y = 0,8 A
Jawab:
-
15. Sebuah balok yang dihubungkan ke ujung sebuah pegas
mengalami gerak harmonik sederhana dan perpindahannya dinyatakan
oleh x = 0,2 sin (15 t + 0,2) m. tentukan: a. Percepatan balok
ketika x = 0,08 m b. Waktu paling singkat dimana x = 0,1 m dan
kecepatan v
-
16. Sebuah balok yang dihubungkan ke ujung sebuah pegas ketika
bergerak akan melakukan gerak harmonik sederhana. Pada t = 0, balok
dilepaskan dari posisi x = +A. periode adalah T. a. Jika persamaan
umum simpangan adalah x = A sin (t + 0). Tentukan
dahulu sudut fase awal 0 kemudian persamaan simpangannya. b.
Pada posisi dan selang waktu apakah selama siklus pertamanya
kondisi-
kondisi berikut ini terjadi: (i) maksv,v 50= dengan maksv adalah
laju maksimum (ii) maksa,a 50= dengan maksa adalah besar percepatan
maksimum
Jawab:
-
17. Sebuah partikel dengan massa 10-3 kg bergerak harmonik
seerhana dengan
amplitudo m102 4 . Percepatan partikel pada saat simpangan
maksimum adalah 23 m/s108 . Hiutnglah: a. Frekuensi getaran b.
Kecepatan partikel ketika
(i) Melalui titik kesetimbangan
(ii) Simpangannya m1021 4, Jawab:
-
18. Sebuah partikel melakukan gerak harmonik sederhana disekitar
y = 0 dengan frekuensi sudut 2 rad/s. tentukan amplitudo gerak
ketika kecepatan memiliki nilai 8,0 cm/s dan /3 sekon kemudian
memiliki nilai -6,0 cm/s Jawab:
-
19. Sebuah partikel melakukan gerak harmonik sederhana dengan
amplitudo 10 cm dan periode 0,1 sekon. Jika pada saat t = 7/30
sekon, simpangan partikel adalah 5cm, tentukan sudut fase awal
partikel tersebut Jawab:
-
20. Sebuah pegas memiliki tetapan 8 N/m. berapakah massa benda
yang
digantungkan pada pegas supaya periodenya 1 sekon? Jawab:
-
21. Sebuah pegas dengan panjang 20 cm digantung vertical.
Kemudian ujung
bawahnya diberi beban 200 g sehingga panjangnya bertambah 10 cm.
beban ditarik 5 cm kebawah kemudian dilepas sehingga beban bergerak
harmonik
sederhana. Jika g = 2m/s10 , tentukan frekuensi gerak harmonik
sederhana tersebut Jawab:
-
22. Sebuah perangkat lunak dari peralatan elektronik akan
dihancurkan dengan menggunakan getaran pada ferkuensi lebih besar
dari 10 Hz. Perangkat lunak ini diangkut dalam suatu kotak yang
ditopang oleh 4 buah pegas. Massa total perangkat lunak dan pegas
adalah 5 kg. berapakah konstanta pegas k yang akan anda
rekomendasikan untuk setiap pegas tersebut? Jawab:
-
23. Sebuah mobil balap yang memiliki berat 16000 n ditopang oleh
4 buah pegas.
Tiap pegas memiliki tetapan gaya N/m107 4 . Berat pembalap 800
N. a. berapa jauh tiap pegas tersebut akan tertekan jika berat
total mobil berikut
penumpangnya tersebut merata pada tiap pegas? b. Berapakah
frekuensi getaran pegas pada mobil? c. Berapa waktu yang diperlukan
pegas tersebut untuk bergetar sebanyak 3
kali? Jawab:
-
24. Periode sebuah bandul sederhana adalah 3 sekon. Tntuka
periode bandul
tersebut jika panjang bandul: a. Ditambah 60% b. Dikurangi 60%
dari panjang semula
Jawab:
-
25. Sebuah bandul diberi simpangan derajat dan berayun dengan
periode T detik. Apa yang terjadi dengan periode bandul tersebut
jika diberi simpangan 2 derajat dimana
-
Ketika k1 dipotong menjadi dua bagian sama besar, konstanta
pegas hasil potongan adalah 2k1. ketika diparalelkan kita
mendapatkan konstanta pegas pengganti sebesar 4k1. jika diserikan
dengan k2 maka,:
27. Pada susunan pegas A, B, C, dan D dibawah ini, tentukan
nilai perbandingan
a. Pertambahan panjang susunan pegas: (i) Antara A dan B (ii)
Antara C dan D
b. Periode susunan pegas: (i) Antara A dan B (ii) Antara C dan
D
Jawab:
-
28. Pengisap bermassa 400 gram dalam sebuah kompresor bergerak
naik turun melalui suatu jarak total 80 mm. hitung gaya maksimum
pada pengisap ketika melakukan 10 siklus per sekon (2 = 10).
Jawab:
-
29. Pegas-pegas keempat roda sebuah mobil bergetar naik turun
dengan periode
2 s ketika melalui suatu lubang dijalanan. Massa mobil dan
pengemudi adalah 300 kg. jika sekarang pengemudi menaikan beberapa
orang temannya sehingga massa total menjadi 600 kg, berapakah
periode mobil pada pegas-pegas ketika melalui lubang? Jawab:
-
30. Dua pegas identik digantung pada titik tetap. Pegas pertama
memiliki tetapan k dan pegas lain 2k. sebuah beban bermassa 4M
dihubungkan keujung bawah pegas pertama dan beban bermassa M
keujung bawah pegas kedua. Beban diberi simpangan kecil untuk
menghasilkan gtaran harmonik dengan amplitudo sama untuk setiap
beban. Hitung perbandingan frekuensi beban bermassa 4M terhadap
beban bermassa M Jawab: