1. Dua pendulum ringkas berada di dua tempat yang berbeza. Panjang pendulum kedua ialah 0.4 kali ganda panjang pendulum pertama, dan pecutan graviti yang dialami oleh pendulum kedua ialah 0.9 kali ganda pecutan graviti yang dialami oleh pendulum pertama. Tentukan perbandingan frekuensi pendulum pertama dengan pendulum kedua.
A. 2/3
B. 3/2
C. 4/9
D. 9/4
Diketahui:
Panjang tali pendulum pertama (l1 ) = 1
Panjang tali pendulum kedua (l 2 ) = 0.4 (l 1 ) = 0.4 (1) = 0.4
Pecutan akibat graviti pendulum pertama (g 1 ) = 1
Pecutan akibat graviti pendulum kedua (g 2 ) = 0.9 (1) = 0.9
Dikehendaki: Perbandingan frekuensi pendulum pertama (f1 ) dengan pendulum kedua ( f2 )
Penyelesaian:
Perbandingan frekuensi pendulum pertama (f1 ) dengan pendulum kedua (f2 ) :
Jawapan yang betul ialah A.
2. Sebuah objek digantung pada satu hujung tali dan kemudian melakukan gerakan harmonik mudah dengan frekuensi 0.5 Hertz. Jika panjang tali ditambah sebanyak empat kali ganda panjang awal, maka tentukan tempoh gerakan harmonik tersebut.
A. ¼ saat
B. ½ saat
C. 2 saat
D. 4 saat
Diketahui:
Frekuensi pendulum (f) = 0.5 Hz
Dikehendaki: Tentukan tempoh (T) bandul jika panjang tali (l) ialah empat kali ganda panjang awal
Penyelesaian:
Tempoh pendulum pertama:
Panjang awal tali:
Jika panjang tali ditambah empat kali ganda panjang awal:
Maka tempoh pendulum ialah:
Tempoh gerakan ialah 4 saat.
Jawapan yang betul ialah D.
3. Dua pendulum dengan panjang tali yang sama, tetapi jisim pendulum kedua ialah empat kali ganda jisim pendulum pertama. Jika f 1 ialah frekuensi pendulum pertama dan f 2 ialah frekuensi pendulum kedua, maka tentukan hubungan antara f 1 dan f 2.
A. f 1 = f 2
B. f 1 = 2 f 2
C. f 2 = 2 f 1
D. f 1 = 4 f 2
Penyelesaian:
Persamaan frekuensi pendulum ringkas:
f = frekuensi, g = pecutan akibat graviti, l = panjang tali
Berdasarkan persamaan di atas, kita boleh membuat kesimpulan bahawa jisim tidak mempengaruhi frekuensi pendulum ringkas.
Jawapan yang betul ialah A.
4. Kuantiti di bawah yang tidak mempengaruhi tempoh bandul ringkas ialah…..
A. panjang tali dan jisim objek
B. panjang tali dan pecutan akibat graviti
C. jisim objek dan sudut awal
D. panjang tali dan sudut awal
Penyelesaian:
Persamaan tempoh pendulum ringkas:
T = tempoh, g = pecutan akibat graviti, l = panjang tali
Berdasarkan formula di atas, dapat disimpulkan bahawa panjang rod ( l) dan pecutan graviti (g) memberi kesan kepada tempoh pendulum ringkas . Jika tidak, jisim objek dan sudut awal tidak memberi kesan kepada tempoh pendulum ringkas m.
Jawapan yang betul ialah C.
5. Tali bandul ringkas diperbuat daripada nilon. Pada satu hujung tali digantung jisim seberat 10 gram dan panjang tali ialah 1 meter. Jika frekuensi yang dihasilkan adalah dua kali ganda frekuensi awal, maka panjang tali mesti diubah kepada…
A. 0.25 meter
B. 0.50 meter
C. 2.0 meter
D. 4.0 meter
Diketahui:
Jisim tidak memberi kesan kepada frekuensi pendulum ringkas.
Panjang tali bagi bandul ringkas (l) = 1 meter
Dikehendaki: tentukan panjang tali jika frekuensinya dua kali ganda frekuensi awal
Penyelesaian:
Frekuensi awal pendulum ringkas:
Frekuensi pendulum ringkas ialah dua kali ganda frekuensi awal:
Agar frekuensi akhir digandakan, panjang pendulum hendaklah ditukar kepada 0.25 meter.
Jawapan yang betul ialah A.
