Benda bergerak harmonis arah vertikal memiliki kelajuan maksimum sebesar 4 m/s. Tepat saat benda memiliki fase 1/3 kecepatan adalah ….

a. 2 m/s, arah ke atas
b. 2 m/s, arah ke bawah
c. 2√2 m/s, arah ke atas
d. 2√3 m/s, arah ke bawah
e. 2√3 m/s, arah ke atas

Jawaban yang benar adalah b. 2 m/s, arah ke bawah.

Diketahui:
vmaks = 4 m/s
fase = φ = 1/3
θ = 2π.φ
θ = 2π.(1/3)
θ = (2/3)π

Ditanya:
v = ?

Pembahasan:
Persamaan gerak harmonik sederhana secara umum sebagai berikut:
y = A sin θ
y = A sin (ω.t)

Keterangan
y = simpangan (m)
A = amplitudo (m)
θ = besar sudut
ω = kecepatan sudut (rad/s)
t = waktu (s)

>>Mencari kecepatan.
Kecepatan merupakan turunan pertama dari fungsi simpangan.
v = dy/dt

Keterangan
v = kecepatan (m/s)

Sehingga
v = dy/dt
v = d(A sin (ωt))/dt
v = A.ω cos (ωt)
v = A.ω cos (θ)

>> kecepatan maksimum terjadi ketika cos (θ) = 1, sehingga:
vmaks = A.ω
4 = A.ω

>> Mencari kecepatan.
v = A.ω cos (θ)
v = 4. cos (2/3)π
v = 4. cos (2/3)180⁰
v = 4. cos 120⁰
v = 4.(–½)
v = –2 m/s

Tanda (–) artinya, arah kecepatan kebawah.

Jadi, Tepat saat benda memiliki fase 1/3 kecepatan adalah b. 2 m/s, arah ke bawah.

BACA JUGA:  Manusia menghasilkan berbagai zat sisa yang sudah tidak diperlukan tubuh seperti urine, keringat, karbon dioksida, air, urea, asam urat dan bilirubin. organ ekskresi yang tidak berperan mengeluarkan air dari tubuh adalah ....

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *