Upload
nur-yunani-yuna
View
242
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 1/23
1. Partikel bergerak dengan posisi yang berubah tiap detik sesuai persamaan : r = (4t2 − 4t +1) i + (3t2 + 4t − ) !. dengan r dalam m dan t dalam ". # dan ! masing$masing adalah%ektor satuan arah sumbu & dan arah sumbu '. entukan:
a. posisi dan !arak titik dari titik auan pada t = 2s*
b. keepatan rata$rata dari t = 2s s.d t = 3s*
. keepatan dan la!u saat t = 2s
Penyelesaian
r = (4t2 − 4t + 1) i + (3t2 + 4t − ) !
1. ,ntuk t = 2s
r 2 = (4.22
− 4.2 + 1) i + (3.22
+ 4.2 − ) ! r 2 = - i + 12 !
!arak : r 2= = = 1/ m
1. 0eepatan rata$rata
r 2 = - i + 12 !
r 3 = (4.32 − 4.3 + 1) i + (3.32 + 4.3 − ) !
= 2/ i + 31 !
0eepatan rata$ratanya memenuhi:
= = 1 i + 1- !
esarnya :
= = = 24* ms
1. 0eepatan sesaat% =
= (4t2 5 4t + 1)i + (3t2 + 4t 5 )!6
= (t 5 4)i + (.t + 4)!
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 2/23
untuk t = 2s:
%2 = (.2 5 4)# + (.2+4)!
= (12)i + (1)!
la!u sesaatnya sama dengan besar keepatan sesaat
= = = 27 ms
1. "ebuah titik partikel bergerak pada sumbu 8 dengan persamaan 8 = (3t 3 +2t 2 5 17t + /) imeter. entukan:
1. posisi a9al titik partikel
2. keepatan a9al titik partikel
Penyeleseian
1. x = (3t 3 + 2t 2 5 17t + /) meter
t = 7 xo = / meter
2. v = = (3t 3 + 2t 2 5 17t +/)6 = -t 2 + 4t +17
t = 7 v7 = 5 17 m/s
2. "ebuah titik partikel bergerak pada garis lurus dengan keepatan a9al 2 m/s dengan perepatan 1 m/s2. ;ika posisi a9al titik partikel terhadap titik auan = 17 m* tentukankeepatan titik partikel pada saat t = 2 sekon
Penyeleseian
v = v7 +
v = v7 + = (2 + t ) s
t = 2 sekon v = 4 m/s
3. 0eepatan suatu benda berubah tiap saat memenuhi gra<k % 5 tseperti pada ambar 1.4. ;ika mula$mula benda berada pada posisi 37 m arah sumbu 8 dan gerak benda pada arah sumbu 8 positi>* maka tentukan posisi benda pada t = s
Penyeleseian:
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 3/23
erak benda pada arah sumbu 8* berarti
r (t) = 8 (t)
87 = 37 m
Pada t = s posisinya memenuhi :
8 = 87 + luas (daerah terarsir)
= 37 + (27 + 47) .
= 2?7 m
•
"ebuah gerak partikel dapat dinyatakan dengan persa$maan r = (t3 − 2t2) i + (3t2) !."emua besaran memiliki satuan dalam "#. entukan besar perepatan gerak partikel tepatsetelah 2s dari a9al pengamatan
Penyelesaian
r = (t3− 2t2) i + (3t2) !
0eepatan sesaat diperoleh:
= (t3$2t2)i + (3t2)!6 = (3t2$4t)# + (t)!
Perepatan sesaatnya :
a = = (t 5 4)i + !
,ntuk t = 2s:
a2 = (.2 5 4) i + ! = i + !
;adi besar perepatannya memenuhi:
a2 = 17 m s2
• "ebuah partikel bergerak lurus dengan perepatan a = (2 − 3t2). a dalam ms2 dan t dalams. Pada saat = 1s* keepatannya 3 ms dan posisinya m dari titik auan. entukan:
1. keepatan pada t = 2s*
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 4/23
2. b. posisi pada t = 2s.
Penyeleseian
a = (2 − 3t2)
t = 1s* %1 = 3 ms dan "1 = m
t = 2s* %2 = @ dan "2 = @
1. 0eepatan partikel merupakan integral dari perepatan partikel.
v = vo +
= v0
+ = v0 + 2t 5 t3
untuk t = 1s:
3 = v0
+ 2.1 5 13
v = 2 ms
!adi : v = 2 + 2t 5 t3
dan untuk t = 2s diperoleh
v(2) = 2 + 2.2 5 23 = $2 ms
3. Posisi merupakan integral dari keepatan sehingga diperoleh:
" = "7 +
= "7 + = "7 + 2t + t 2
5 t4
untuk t = 1 s :
= "7 + 2.1 + 12 5 .14 berarti* "7 = $1 m
;adi : " = $1 + 2t + t2 5 t 4
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 5/23
dan untuk t = 2 s diperoleh :
"(2) = $1 + 2.2 + 22 5 . 24 = 2
• "ebuah partikel memiliki posisi sebagai >ungsi 9aktu x = / t3 + 2t
Aarilah keepatan dan perepatannya sebagai >ungsi 9aktu. erapakah keepatannya saatt = 2 @
Penyeleseian.
v = = (/t3 5 2t)6 =1/t 2 + 2
0eepatan saat t = 2 adalah 1/ (2)2 + 2 = 2 m.
Perepatan sebagai >ungsi 9aktu adalah:
a = = (1/t 2 + 2t ) = 37t
Perepatan saat t = 2 adalah:
a = 37.(2) = 7 m/s2
1. enda yang bergerak melingkar keepatan sudutnya berubah sesuai persamaan B = (3t 2 54t + 2) rad s dan t dalam s. Pada saat t = 1 s* posisi sudutnya adalah / rad . "etelah
bergerak selama t = 2 s pertama maka tentukan:1. perepatan sudut*
2. posisi sudutnya
Penyeleseian
B = (3t 2 + 4t + 2)
t = 1 s C1 = / rad
t = 2 s C2 = @ dan D2 = @
1. Perepatan sudut sesaatnya adalah de>erensial dari B.
a =
a = (3t 2 5 4t + 2)6 = t 5 4
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 6/23
untuk t = 2 s:
a(2) = .2 5 4 = rad/s
2. Perepatan sudut sesaatnya adalah de>erensial dari B.
C = C7 +
C = C7 + = C7 +
t 3 5 2t 2 + 2t
untuk t = 1 s
/ = C7 +
13
5 2.12
+ 2.1 berarti C7 = 4 rad
berarti untuk t = 2 s dapat diperoleh:
C = 4
+
t 3 5 2t 2 + 2t
C = 4
+
23 5 2.22 + 2.2 = rad
2. "ebuah titik partikel melakukan gerak melingar dengan !ari$!ari lintasan 17 cm dan persamaan posisi sudut yang ditempuh C = (7*/ + 2t ) Eadian.entukan posisi titik pertikel pada saat t = 2 sekon.
Penyelesaian
Fiketahui: E = 17 m C = (7*/ + 2t) Eadian
Fitanya: r untuk t = 2 sekon
;a9ab:
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 7/23
C = 7*/ + 2t
,ntuk t = 2 sekon maka:
C = 7*/ + 4
C = 4*/ rad
r = (E* C)
r = (17 cmG 4*/ rad )
3. "ebuah titik partikel melakukan gerak melingkar berubah beraturan dengan !ari$!arilintasan 7*/ dan persamaan posisi sudut terhadap 9aktu C = (7*1 + 2 t + t 2) rad . entukan perepatan total titik partikel pada saat t = 2 s.
Penyelesaian
Fiketahui: r = 7*/ m
C = (7*1 + 2t + t2) Eadian
t = 2 s
Fitanya: a = H@
;a9ab:
B = (7*1 + 2t + t 2)6
B = 2 + 2t
untuk t = 2 sekon maka B = 2 + 4 = rad/s
a" = B2E = 3 . 7*/ = 1 m/s2
a= = (2 + t )6
a = 2 rad s
a = a . E = 2. 7*/ = 1 ms2
a =
a = =
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 8/23
a = 1*73 m/s2
• "ebuah batu diikat dengan tali sepan!ang 27 m kemudian diputar sehingga bergerakmelingkar dengan keepatan sudut B = 4t 2 5 2 rad/s. "etelah bergerak 2 s* tentukan:
1. keepatan linier batu*
2. perepatan tangensial batu.
Penyeleseian
E = 2 m = 7*2 m
B = 4t 2 5 2
t = 2 s
1. 0eepatan sudut pada t = 2 s memenuhi:
B = 4.22 − 2 = 14 rad/s
erarti keepatan liniernya sebesar:
v = B E = 14 . 7*2 = 2* m/s
2. Perepatan sudut batu memenuhi:
a = = (4t 2 5 2) = t
untuk t = 2 s:
a = .2 = 1 rad/s2
Perepatan tangensialnya sebesar:
a(C) = a.E = 1 . 7*2 = 3*2 m/s2
• ola dilemparkan dengan keepatan a9al 2/ ms dari tanah dan sudut ele%asinya 3?7 (sin3?7 = 7*). Perepatan gra%itasi g = 17 m/s2. entukan:
1. keepatan bola pada 1 sekon pertama*2. posisi bola pada 2 sekon pertama
Penyeleseian
1. 0eepatan pada t = 1 s memenuhi:
v x = %78 = 27 m/s
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 9/23
v y = %7y 5 g. t
= 1/ − 17.1 = / m/s
v= = = m/s
2. Posisi bola pada t = 2 s memenuhi:
x = v x.t = 27.2 = 47 m
y = %7y.t 5 gt 2 = 1/.2 5 .17.22 = 17 m
Posisi bola dapat ditentukan seperti di ba9ah
r = ( x, y) = (47* 17) m
•
"ebutir peluru ditembakkan dari senapan dengan keepatan a9al 177 m/s. "udut ele%asisaat itu sebesar 1/7 (sin 1/7 = 7*2). Iitunglah tinggi maksimum dan !angkauan ter!auhyang dapat diapai peluru
Penyeleseian
v7
= 177 m/s
D = 1/7 sin 1/7 = 7*2
g = 17 m/s2
inggi maksimum yang diapai peluru sebesar:
ym
= = = 33. m
;angkauan ter!auhnya memenuhi:
E = = = = /77 m
• "ebuah benda dilempar dengan keepatan a9al vo dan dengan sudut ele%asi D sehingga benda melakukan gerak parabola. Jgar benda dapat menapai !arak mendatar ter!auh*tentukan besar sudut a yang diperlukan.
Penyeleseian
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 10/23
;arak mendatar ter!auh pada gerak parabola dinyatakan dengan persamaan.
&t =
Fengan nilai vo dan g yang konstan maka nilai &t tergantung pada nilai sin 2D. Kilai sin
2D menapai maksimum !ika:sin 2D = 1
2D = -7o
D = 4/o
;adi* agar benda dapat menapai !arak mendatar ter!auh* sudut ele%asi
yang diperlukan D = 4/o.
1. "ebuah bola sepak ditendang dengan sudut ele%asi /3o sehingga bolabergerak paraboladan melayang di udara selama 4 sekon.
Iitunglah tinggi maksimum yang dapat diapai oleh bola !ika g = 17 m/s2
Penyeleseian
ola melayang di udara selama bola mulai saat ditendang sampai bola menapai !arak ter!auh. Laktu yang diperlukan untuk menapai !arak ter!auh.
t =4 =
4 =
v0 = = 1/ m/s
v0 = 1/ m/s → 'ma8 =
'ma8=
'ma8= 27 m
2. "ebuah titik partikel melakukan gerak melingar dengan !ari$!ari lintasan 17cm dan persamaan posisi sudut yang ditempuh C = (7*/ + 2t ) Eadian.entukan posisi titik pertikel pada saat t = 2 sekon
Penyeleseian
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 11/23
C = 7*/ + 2t
,ntuk t = 2 sekon maka:
C = 7*/ + 4
C = 4*/ Eadian
r = (E* C)
r = (17 mG 4*/ Eadian)
3. "ebuah titik partikel dengan massa 27 gram melakukan gerak melingkar beraturandengan !ari$ !ari lintasan 1 meter dengan persamaan posisi sudut C = 17 t Eadian.entukan:
1. 0ela!uan linear titik partikel
2. Perepatan sentripetal titik partikel
3. aya sentripetal yang beker!a pada titik partikel
Penyeleseian
Fiketahui: m = 27 gram = 2 . 17$2
kg
Fitanya:
1. %2. a"
3. M"
;a9ab :
4. B = (17t)6
B = 17 rad/s
% = B. E = 17 . 1 = 17 m/s
5. = 177 m/s 6. M" = m . a" = 2 . 17$2 . 177 = 2 K
4. ambar di samping melukiskan sebuah piringan hitam yang sedang berputar beraturan dengan sumbu putar melalui tengah$tengah
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 12/23
piringan hitam (titik N). itik P berada di bagian pinggir piringan hitam dan titik O ditengah$tengah antara N dan P.
entukan:
1. perbandingan keepatan sudut dari titik P dan O2. perbandingan kela!uan linear dari titik P dan titik O
Penyelesaian
Ep = 2 EO
1. 0arena !ika titik P sekali berputar* titik O !uga sekali berputar BP = BO
atau = 1
2. = =/. "ebuah peluru ditembakkan dari permukaan tanah dengan keepatan a9al 177 msdengan sudut le%asi 3?o (sin 3?o = 7*G os 3?o = 7*). ;ika g = 17 m/s2* maka tentukan.
1. keepatan dan arah keepatan peluru pada saat t = 2 sekon
2. !arak mendatar ter!auh yang diapai peluru
Penyeleseian
1. v8 = %o os a = 177 . os 3?o = 7 m/s
vy = vo sin D 5 gt = 177 . sin 3? o
m/s 5 27 = 47
v= = = 47 m/s
tan = = =
= 2?o
2. &t = =
&t = = -7 m
. "ebuah bola dilempar ke atas dengan sudut terhadap sumbu 8.1. erapakah tinggi maksimal yang dapat diapai bola@
2. erapa 9aktuyang diperlukan bola agar menapai tinggi maksimal@
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 13/23
3. erapa !arak maksimal yang bisa ditempuh bola@
Penyeleseian
0eadaan a9al bola kita anggap mula$mula di (7*7). "aat bola menapai tinggi
maksimal maka keepatan ke arah sumbu y bernilai 7* dan keepatan ke arahsumbu x konstan yaitu v x = vo os C . ila tinggi maksimal adalah h = y – yo* dan permukaan tanah kita anggap x = 7
Fengan menggunakan persamaan
vt = v0
sin C 5 gt
7 = v0
sin C 5 gt
t =
1. maka ketinggian maksimal bola adalah:
h = vo
sin C t 5 gt 2 = vo
sin C 5 g 2
h = g 2
5 g 2 = g 2
2. 9aktu yang diperlukan bola untuk sampai di tanah lagi adalah dua kali9aktu yang diperlukan agar menapai ketinggian maksimum t =2t maks.
3. ;arak maksimum bola adalah:
& = vo
os C = =
?. "ebuah batang besi !ari$!ari - mm dan pan!angnya 7 m. atang ditarikoleh gayasebesar 8 174 K. erapakah tegangan tarik pada batang@
Penyeleseian :
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 14/23
. ulang orang de9asa memiliki diameter minimum 2* m. erapa gaya maksimal yang boleh menekan tulang agar tidak patah@
Penyeleseian:
egangan patah tulang adalah 2?7 8 17 Km2.aya yang menghasilkan tegangan tekansebesar tegangan patah tulang adalah
M = egangan patah 8 luas penampang
M = (2?7 8 17 Km2)()(1*4 8 17$2m)2
= 12 8 174 K
-. Ntot bisep memiliki luas penampang maksimum 12 m2. erapakah tegangan otot saatmengangkat beban 2/7 K@
Penyeleseian
esar tegangan tarik
17. "ebuah pegas dalam keadaan tergantung bebas mempunyai pan!ang 17 m. Pada u!ung bebas digantungkan beban 277 gram hingga pan!ang pegas men!adi 11 m. ;ika g = 17m/s2* berapakah konstanta gaya pegas tersebut@
Penyelesaian
Fiketahui:
X o = 17 m = 7*1 m
m = 277 gram = 7*2 kg
X t = 11 m = 7*11 m
g = 17 ms2
Ditanya: K
;a9ab:
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 15/23
△ x = xt 5 xo
△ x = 7*11 5 7*1 = 7*71
Q 0 = =
Q 0 = = 277 K m
1. "ebuah pegas yang memiliki konstanta pegas 47 Km ditekan sehingga pegas yang pan!angnya / m men!adi 2 m. erapa besar gaya pegas@
Penyelesaian :
Fiketahui :
k = 47 Km
x1 = / m = 7*7/m
x2 = 2 m = 7*72*
△ x = 7*72 m 5 7*7/m = $7*73 m
;a9ab :
esar gaya pegas M = $k△8 = ($47 Km)($7*73 m) = 1*2 K
2. "ebuah pegas yang memiliki konstanta pegas 47 Km ditekan sehingga pegas yang pan!ang / m men!adi 2 m. erapa besar gaya pegas@
Penyelesaian :
Fiketahui :
k = 47 Km
81 = / m = 7*7/m
82 = 2 m = 7*72*△8 = 7*72 m 5 7*7/m = $7*73 m
;a9ab :
esar gaya pegas M = $k△8 = ($47 Km)($7*73 m) = 1*2K
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 16/23
3. "ebuah pegas pan!ang / m. ila pegas diregangkan oleh gaya sebesar / K pan!angnyamen!adi ? m* berapa gaya yang harus dikerahkan agar pan!ang pegas men!adi 17 m@
ila pegas tadi digantung kemudian di u!ung yang bebas digantungkan benda bermassa 2kg* berapakah pan!ang pegas sekarang@
Penyelesaian :
Fiketahui :
x1 = / m = 7*7/ m*
x2 = 7*7? m*
x3 = 7*1 m * M = / K
△ x1 = x2 5 x1= 7*7?m 5 7*7/ m = 7*72 m△ x2 = x3 5 x1= 7*1 m 5 7*7/ m = 7*7/ m
;a9ab :
esarnya gaya untuk mengubah pan!ang pegas sebesar 7*72 m adalah / K.Raka besarnya konstanta pegas adalah:
aya yang dikerahkan pegas agar pan!angnya men!adi 17 m*
M= $(2/7 K) (7*7/m)= $12*/ K
Raka gaya yang harus dikerahkan dari luar agar pan!angnya men!adi 7*1
m adalah 12*/ K.
Pegas diberi beban 7*2 kg* maka pegas mendapat gaya sebesar berat beban
L = mg
L = (7*2)(-*)
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 17/23
L = 1*- K
Perubahan pan!ang pegas
maka pan!ang pegas sekarang adalah
x1 + △ x = 7*7/ m + 7*77 m
= 7*7/ m
= /* m.
1. Fua buah pegas disusun paralel. Rasing$masing pegas memiliki konstantapegas sebesar 277 Km. ila pegas digantungkan seara %ertikal kemudian di u!ungnya dibebani benda bermassa 2 kg. erapa pertambahan pan!ang pegas@ agaimana !ika pegas disusun seri@
Penyelesaian :
Fiketahui :
k = 277 Km*m = 2 kg
Jawa:
Pegas dibebani massa 2 kg* maka pegas mendapat gaya sebesar berat massa
L = mg = (2)(-*) = 1-* K.
0arena disusun paralel maka sistem dua pegas memiliki konstanta pegas yang
baru sebesar :0 = 2k = (2)(277) = 477 Km
Perubahan pan!ang pegas adalah:
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 18/23
ila pegas digantung seara seri maka besarnya konstanta pegas yang baru
adalah
= 177 Km.
Perubahan pan!ang pegas adalah:
1. "ebuah pegas memiliki konstanta pegas 277 Km diletakkanmendatar pada permukaan yang liin. Pada u!ung pegas diberi massa 4 kg. Pegasdiregangkan / m kemudian dilepas.
1. agaimanakah posisi massa setiap saat@
2. erapa >rekuensi osilasi pegas@ erapa >rekuensi sudut osilasi pegas@
3. erapa amplitudo osilasi@
4. "elama 3 detik berapa osilasi yang telah diker!akan massa@
Penyelesaian :
Fiketahui :
k = 277 Km*
m = 4 kg
△ x = / m
;a9ab :
1.2. Mrekuensi osilasi pegas ! = =()= 1*1 IS
3. Posisi pegas setiap saat adalah 8 = 7*7/ os (?*1) m
4. Periode osilasi : = 7*- s maka selama 3 detik massa melakukan osilasisebanyak = 3*3 osilasi.
1. "ebuah pegas dapat direnggangkan sehingga bertambah pan!ang 17 m dengan energi potensial 7*/ !oule. erapakah konstanta gaya pegas tersebut@
Penyelesaian
Fiketahui:
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 19/23
T x = 17 m = 7*1 m
UP = 7*/ ;oule
Fitanya: 0
;a9ab:
U p = 0 (△ x)2
7*/ = 7*/ . 0 . 7*71
0 =177 K m
2. erak harmonik pada pegas menggunakan pegas dengan 0onstanta 17 Km dan massa beban yang digantungkan 477 gram. "elama beban bergetar* berapakah 9aktu yang
diperlukan untuk 17 getaran@Penyelesaian
Fiketahui:
0 = 17 Km
m = 477 gram = 4 . 17$1 0g
K = 17 getaran
Fitanya: t
;a9ab:
= 2 = 2.3*14.
= *2.2.17$1 = 1*2/ s
=
t = .K = 1*2/.17 = 12*/ s
3. "ebuah benda bermassa 7*/ kg digantung pada sebuah pegas. Jkibatnya* beban bergeraknaik turun dengan smpangan ter!auh yang diapai 3 m. !ika konstanta pegas yangdipakai /7 Km* tentukan:
1. periode gerakan beban*
2. persamaan simpangan*
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 20/23
3. besar keepatan getar dan keepatan maksimum
4. besar keepatan saat t = 7*1 s
4. "ebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana dengan persamaan simpangan y = sin (△t + )* y dalam meter dan t dalam sekon. entukan amplitudo dan >rekuensinya.
Penyelesaian
Fiketahui: y = sin (△t + )
;a9ab:
Fari dua persamaan tersebut* diperoleh:
1. amplitudo ( ") = m2. keepatan sudut (B) = 4 rad/s
B = 2 !
4 = 2 !
! = = IS
5. "ebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana dengan amplitude m. Unergikinetik di titik setimbang 27 !oule. entukan besar energi potensial benda pada saatkeepatannya setengah harga maksimumnya
Penyelesaian:
#k maks = #m = 27 ;
#k = mv2
karena v = vmaks
* maka:
#k =
#k maks
#k = (27 ;) = /;
saat v = vmax
U p + Uk = Um
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 21/23
U p + / ; = 27 ;
U p = 1/ ;
6. "ebuah batang kaku berat ditahan mendatar
ditempatnya oleh dua utas ka9at %ertial J dan *yang memiiliki pertambahan pan!ang yang sama(lihat gambar). ;ika perbandingan diameter J dan sama dengan 2 dan perbandingan modulus elastis Jdan sama dengan 2* hitung perbandingan gayategangan dalam ka9at J dan .
Penyeleseian:
= 2
= 2
=
7. "uatu benda mengalami gerak harmonik sederhana dengan periode s 2 V dan amplitudo7* m. pada t = 7 benda ada di y = 7. erapa !auh benda dari posisi keseimbangannyaketika t = s @
Penyelesaian:
= 4 rads
' = J sin (Bt + C)
7 = 7* sin (7 + C)
C = 7 ' = 7* sin 4t
8. "uatu benda mengalami gerak harmonik sederhana dengan periode = 7*/77 s danamplitudo J. benda mula$mula ada di y = 7 dan memiliki keepatan dalam arah positi>.Iitung 9aktu yang diperlukan benda untuk pergi dari y = 7 sampai ke y = 7* J
Penyelesaian :
B = == 4 V rads
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 22/23
' = J sin (Bt + C)
7 = J sin (7 + C)
C = 7 ' = J sin 4Vt
7* J = J sin 4Vt
4Vt = /3
t =
• Fua pegas identik digantung pada titik tetap. Pegas pertama memiliki tetapan k dan pegaslain 2k. sebuah beban bermassa 4R dihubungkan keu!ung ba9ah pegas pertama dan beban bermassa R keu!ung ba9ah pegas kedua. eban diberi simpangan keil untuk
menghasilkan getaran harmonik dengan amplitudo sama untuk setiap beban. Iitung perbandingan >rekuensi beban bermassa 4R terhadap beban bermassa R
Penyelesian :
=
=
=
• Pengisap bermassa 477 gram dalam sebuah kompresor bergerak naik turun melalui suatu !arak total 7 mm. hitung gaya maksimum pada pengisap ketika melakukan 17 siklus per sekon (V2 = 17).
Pemyelesaian :
> =
k = m (2V>)2
k = 7*4W4V2W177 = 177 Km
= 4W17$2 m
M = k. = 177. 4W17$2 = 4 K
.
8/18/2019 Soal Dan Pembahasan Kelas XI SMA
http://slidepdf.com/reader/full/soal-dan-pembahasan-kelas-xi-sma 23/23
1. Fua pegas dengan konstanta pegas k1 dan k2 dihubungkan seri. Iitung konstantagabungan pegas. ;ika pegas pertama dipotong men!adi dua bagian yang sama persi* dankemudian dua bagian ini dihubungkan seara parallel dan selan!utnya sistem ini dihubungserikan dengan pegas kedua* hitung konstanta pegas gabungan sekarang.
Penyelesaian:
0 p =
0etika k1 dipotong men!adi dua bagian sama besar* konstanta pegas hasil
potongan adalah 2k1. ketika diparalelkan kita mendapatkan konstanta pegas
pengganti sebesar 4k1. !ika diserikan dengan k2 maka :
0 p =