1. Sebuah objek bergetar dengan frekuensi 5 Hz ke kanan dan ke kiri. Objek itu bergerak dari titik keseimbangan ke titik maksimum anjakan Tentukan selang masa yang diperlukan untuk mencapai sesaran maksimum pada sebelas masa ke kanan.
A. 2.05
B. 2.20
C. 2.25
D. 2.50
Diketahui:
Frekuensi (f) = jumlah getaran selama 1 saat = 5 Hz
Tempoh (T) = selang masa untuk melakukan satu getaran = 1/f = 1/5 = 0.2 saat
Dikehendaki: Selang masa yang diperlukan untuk mencapai sesaran maksimum pada sebelas masa ke kanan
Penyelesaian:
Corak getaran objek:
(1 getaran) : B → C → B → A → B
Bagi satu getaran, objek tersebut melakukan empat getaran iaitu B ke C, C ke B, B ke A, A ke B. Selang masa yang diperlukan untuk satu getaran ialah 0.2 saat / 4 = 0.05 saat.
Selang masa yang diperlukan untuk mencapai sesaran maksimum pada sebelas masa ke kanan = (10 x 0.2 saat) + 0.05 saat = 2 saat + 0.05 saat = 2.05 saat.
Jawapan yang betul ialah A.
2. Sebuah spring digantung pada sebuah objek dan digetarkan. Agar frekuensi getaran menggandakan frekuensi getaran asal, maka jisim objek diubah menjadi…
A. dua kali ganda jisim beban asal
B. empat kali ganda jisim beban asal
C. separuh masa jisim beban
D. seperempat daripada jisim beban asal
Penyelesaian:
Persamaan frekuensi getaran spring:
f = frekuensi, k = pemalar, m = jisim objek
Frekuensi (f) getaran spring jika k = 1 kali, m = 1 kali:
Untuk frekuensi (f) getaran spring menjadi dua kali ganda jisim (m) ditukar kepada 0.25 kali atau 1/4 kali:
Jawapan yang betul ialah D.
3. Sebuah spring dengan pemalar k = 1000 N/m digantung pada sebuah objek berjisim 400 gram. Objek itu ditarik ke kanan sejauh 5 cm, kemudian dilepaskan, jadi objek itu harmonik berayun mudahTentukan amplitud dan frekuensi ayunan objek.
Diketahui:
Pemalar spring (k) = 1000 N/m
Massa objek (m) = 400 gram = 0.4 kg
Amplitud (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Dikehendaki: Amplitud dan frekuensi ayunan
Penyelesaian:
Amplitud ayunan spring = Δx = 5 cm.
Frekuensi ayunan:
Jawapan yang betul ialah B.
