Soal PraQuiz 1_Genap2014-2015

Soal Pra Quiz 1: Getaran Harmonis Sederhana
Fisika 2
1. Massa 0,50 Kg di ujung pegas bergetar 3,0 kali per detik dengan amplitudo 0,15 m.
Tentukan:
a). kecepatan ketika melewati titik setimbang?
b). kecepatan ketika berada 0,10 m dari setimbang?
c). energi total sistem?
d). persamaan yang mendeskripsikan gerak massa, dengan menganggap bahwa pada
t = 0, x maksimum.
2. Sebuah benda bermassa m = 0,6 kg melakukan osilasi dengan periode 0,5 sekon dan
amplitudo A = 5x10-2 m. Pada saat simpangannya y = 4x10-2 m, hitunglah (a)
percepatan benda, (b) gaya pemulih, (c) energi potensial, dan (d) energi kinetik
benda!
3. Sebuah pegas dengan salah satu ujung dikaitkan secara vertikal pada suatu atap
meregang ketika massa 30 gr digantungkan padanya. Pegas kemudian diregangkan 10
cm dari titik setimbang ini dan dilepaskan sehingga terjadi osilasi harmonis.
Tentukan:
a. Konstanta pegas,
b. Frekuensi dan amplitudo getaran,
c. Persamaan simpangan getaran, kecepatan, & percepatan massa sebagai fungsi
waktu,
d. Kecepatan dan percepatan maksimum benda.
4. Sebuah massa 200g bergetar secara horizontal tanpa gaya gesekan pada ujung ujung
pegas horizontal dimana k = 7,0 N/m. Massa tersebut ditarik 5,0 cm dari
kesetimbangan dan dilepaskan. Tentukan (a) laju maksimum; (b) laju ketika berada
3,0 cm dari kesetimbangan; (c) berapakah percepatannya?
5. Sebuah partikel dipengaruhi oleh dua getaran sederhana berfrekuensi sama dengan
arah simpangan sama. Persamaan kedua getaran masing-masing adalah:
𝜋
𝑥1 = 3 sin (𝜔𝑡 + )
6
𝑥2 = 4 cos(𝜔𝑡)
Tentukan persamaan getaran resultannya!
6. Sebuah massa pada permukaan horisontal yang tidak bergesekan dipasang pada satu
ujung pegas, ujung lainnya dipasang pada dinding. Diperlukan kerja 3,0 J untuk
menekan pegas sejauh 0,12 m. Jika massa dilepaskan dari keadaan diam dengan pegas
tertekan, ia mengalami percepatan maksimum sebesar 15 m/s2. Cari nilai konstanta
pegas dan massa benda!
7. Massa 200g yang tampak pada gambar berikut didorong ke kiri hingga menekan
pegas 15 cm dari posisi kesetimbangannya. Sistem tersebut kemudian dilepaskan dan
massa meluncur ke kanan dengan cepat. Jika gesekan dapat diabaikan, seberapa cepat
massa akan bergerak saat meluncur? Asumsikan massa pegas sangat kecil.
8. Peluru 25 gr mengenai balok 0,600 kg yang terpasang ke pegas horisontal yang tetap
dengan konstanta pegas 6,70x103 N/m dan menggetarkan balok tersebut dengan
amplitudo 21,5 cm. Berapa laju peluru sebelum tabrakan jika kedua benda bergerak
bersama setelah tumbukan?
9. Dua buah pegas identik memiliki konstanta pegas k = 20 N/m dihubungkan dengan
sebuah benda bermassa 0,50kg. Bila gesekan benda dengan lantai diabaikan, maka
tentukan frekuensi getaran apabila:
a. Pegas disusun seri
b. Pegas disusun parallel
10. Perhatikan gambar berikut:
Bila k1=k2=k3=k4=100 N/m; k5=k6=k7=200N/m; dan k8=1200 N/m. Tentukan:
a. Konstanta pegas total,
b. Besar pertambahan panjang susunan pegas jika massa benda adalah 5 kg.