Tugas Bab 3 Elastisitas dan Gerak Harmonik Sederhana

Tugas 1

1. Seutas kawat logam berdiameter 1.6 mm dan panjang 55 cm digantungi beban bermassa 200 g. Kawat tersebut bertambah panjang 0.5 mm. Apabila percepatan gravitasi bumi sebesar 9.8 m/s², hitunglah :

     a. Tegangan

     b. Regangan

     c. Modulus Young bahan

     

2. Sepotong kawat logam homogen memiliki panjang 140 cm dan luas penampang 2 mm². Kawat tersebut ditarik dengan gaya 100 N sehingga bertambah panjang 1 mm. Modulus elastisitas bahan kawat logam tersebut sebesar... N/m²

Tugas 2

1. Sebuah pegas memiliki panjang 40 cm saat digantung vertikal. Pada saat diberi beban seberat 20 N, pegas bertambah panjang menjadi 45 cm. Berapakah konstanta pegas dan panjang pegas ketika ditarik gaya sebesar 35 N ?

2. Seorang pendaki gunung menggunakan tali nilon dengan panjang 100 m dan diameter 2 cm. Tali tersebut bertambah panjang 5 cm ketika digunakan untuk menopang pendaki yang bermassa 80 kg. Apabila percepatan gravitasi bumi di tempat tersebut 9.8 m/s², tentukan modulus elastisitas tali nilon tersebut.

Tugas 3

1.  Lima buah pegas identik dengan konstanta pegas sebesar 300 N/m disusun seperti gambar di samping dan diberi beban sebesar 40 N. Hitunglah

     a. Konstanta pegas gabungan

     b. Pertambahan panjang sistem pegas

2.  Ketika diberi beban 4 N, pegas yang semula panjangnya 20 cm meregang menjadi 22 cm. Seperti gambar berikut :

Apabila pegas mematuhi hukum Hook, panjang total pegas ketika diberi beban 6 N adalah...

Tugas 4

1.  sebuah partikel melakukan gerak harmonik sederhana dengan persamaan simpangan y = 3 sin (6πt + 0.25π) cm dan t dalam sekon. Tentukan :

     a. Amplitudo, Periode, dan frekuensi

     b. Persamaan percepatan dan kecepatannya

     c. Simpangan, kecepatan, dan percepatan pada saat t = 2s

2.  Sebuah benda bergerak harmonik dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm. Kecepatan partikel pada saat berada di simpangan 6 cm adalah..

Tugas 5

1.  Sebuah benda diikat pada ujung pegas dan digetarkan harmonik dengan amplitudo A dan konstanta pegas k. Tentukan energi kinetik benda pada saat simpangan benda sebesar ¼ A!

 

2. Sebuah pegas bergerak harmonik sederhana dengan amplitudo 6 cm. Tentukan simpangan benda pada saat energi kinetik 3 kali energi potensialnya!