UTS – Fisika Dasar II


Gunakan Rumus Yang Ada

Bagi yang suka ‘problem solving’ fisika – berikut adalah soal yang diujikan dalam UTS Universitas Borobudur hari Senin kemarin (11 April 2011), yaitu: gelombang sinusidal transversal menjalar pada tali dengan massa = 0.5 kg/m dalam arah +x (positif pada sumbu x) dengan bilangan gelombang 50 cm-1, perioda 0.50 sec, dan amplitudo 5.0mm ambil arah y sebagai arah transversal.  Tentukan:

  1. Persamaan gelombang tersebut
  2. Laju transversal maksimum dari titik pada tali
  3. Rata-rata daya yang anda berikan pada tali
  4. Energi rata-rata persatuan panjang dari tali
  5. Tegangan tali
  6. Jarak dua titik yang berbeda fasa π/3 rad
  7. Beda fasa antara dua pergeseran pada suatu titik dengan perbedaan waktu 1.00 ms

Silahkan mencoba – dan jika anda ingin share knowledge silahkan comment.

Iklan

8 pemikiran pada “UTS – Fisika Dasar II

    1. Rumus persamaan gelombang sinusidal pada arah x dengan amplitudo arah y adalah:

      y (x,t) = ym.sin(kx – ωt), dimana ω = (2π/T), ym = amplitudo, k = bilangan gelombang dan T = perioda.

      Karena T = 0.5 detik maka ω = 4π per detik, sehingga persamaannya menjadi:

      y (x,t) = (5 mm).sin((50 per cm.x – (4π per detik).t)

      Demikian – terima kasih!

      Suka

    1. Persamaannya adalah:
      uy = [∂y(x,t)/∂t] = – ω.ym Cos(kx – ωt) atau =
      – ω.ym Sin{(π/2) – (kx – ωt)}

      Karena yang ditanya uy, maksimum maka – Sin{(2π/2) – (kx – ωt)} = 1 sehingga didapat:

      uy maksimum = ω.ym
      = 4π per detik x 5 mm
      = 4 x (22/7) x 5 (mm/det)
      = 440/7 = 62.85 mm/det

      Jadi, laju transversal maksimum dari titik pada tali tersebut adalah 62.85 mm/detik.

      Suka

    1. lihat saja jawabannya diatas untuk jawaban no. 1 & 2, dan dibawah ini untuk:

      3. Rata-rata daya yang anda berikan pada tali
      4. Energi rata-rata persatuan panjang dari tali
      5. Tegangan tali
      6. Jarak dua titik yang berbeda fasa π/3 rad
      7. Beda fasa antara dua pergeseran pada suatu titik dengan perbedaan waktu 1.00 ms

      Please note ya:
      Ini belum dikoreksi – jadi belum tentu benar (hehehehe)

      Suka

  1. Jawaban #3:
    Untuk mencari rata-rata daya yang kita berikan pada tali, dapat menggunakan rumus:

    P = ½ µ.v.ω².A² dimana

    µ = massa tali per meter
    v = kecepatan (v = λ.f)
    ω = fasa
    A = amplitudo

    Karena kecepatan (v) belum dihitung untuk 1 meter panjang gelombang maka v kita dapatkan dari v = λ.f

    = 1 meter x (1/T)
    = 1 meter x (1/0.5 det)
    = 2 meter/detik

    Masukkan ke dalam formula P = ½ µ.v.ω².A²

    = ½ (0.5 kg/m).(2 m/det).(4π)².(0.005 m)²
    = 1.975 x 10^(-3) watt

    Suka

  2. Jawaban #4:
    Untuk energi rata-rata persatuan panjang dari tali, maka persamaannya adalah:

    (∂E/∂x) = ½ µ.v.ω².A²

    Silahkan dimasukkan sendiri nilainya dan silahkan dihitung (kira-kira 0.98753 joule/milimeter)

    Jawaban #5:
    Untuk menghitung tegangan tali:

    v = √(tegangan tali/massa persatuan panjang), atau v² = F / µ;

    Karena sudah diketahui v = 2 meter/detik maka Ftali = v² x µ

    Silahkan dihitung sendiri!

    Jawaban #6:
    Untuk mengetahui jarak dua titik yang berbeda fasa (sebesar pi/3 rad) maka persamaannya adalah:

    Fasa φ(x, t) = kx – ωt
    karena k = 2лf/v dan ω = 2лf maka:
    φ(x, t) = (2лf/v)x – (2лf)t

    Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa
    ∆φ = (2лf/v)∆x

    sehingga untuk mengetahui ∆x, kita gunakan persamaan
    ∆x = (v/2лf) ∆φ

    Silahkan dimasukkan sendiri nilainya karena v sudah diketahui, frekwensi juga sudah diketahui dan beda fasa (∆φ) sudah diketahui sebesar π/3 rad.

    Selamat Mencoba!

    Suka

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s