Forum Sains Indonesia




*

Artikel Sains

Aku Cinta ForSa

ForSa on FB  ForSa on Twitter

Pranala Luar

ShoutBox!

Last 10 Shouts:

@liya_oneng

November 22, 2014, 07:16:47 AM
Nilai dari 54 akar 40 : 9 akar 24

agus.sucipto99

November 22, 2014, 07:08:19 AM
saya sedang mencari peralatan yg menggunakan teori parendev magnet permanen, ane mau beli.. ada info hub 082126406601

Ode Haerudin

November 21, 2014, 11:41:35 PM
assalam alaikum :)

robbani

November 17, 2014, 09:15:59 PM
ada yang tau coding penjumlahan bilangan oktal di java
 

milmi

November 17, 2014, 07:13:48 PM
Salam kenal juga

hani

November 16, 2014, 04:58:00 PM
salam kenal :)

oviuchiha

November 16, 2014, 01:46:23 PM
salam kenal ya kawan2,.,.,.
 :D ;) :) ;D
 

MuhammadRyan

November 16, 2014, 08:07:46 AM
walaikumsalam

evviapriliya

November 12, 2014, 08:16:55 PM
assalamualaikum
 :)

andiana

November 11, 2014, 04:27:01 AM
halo semua lam kenal yah, member baru neh ikutan gabung yah agen ibcbet  :)

Show 50 latest

Penulis Topik: UTS 1 Mekanika #2  (Dibaca 964 kali)

0 Anggota dan 1 Pengunjung sedang melihat topik ini.

Offline gtx

  • Mahasiswa
  • **
  • Tulisan: 41
  • IQ: 1
  • ForSa!
    • Lihat Profil
UTS 1 Mekanika #2
« pada: Oktober 18, 2012, 04:59:24 AM »
Sebuah sistem osilator harmonik satu dimensi dengan massa m=1,0 kg dan konstanta pegas k=10^4 N/m mengalami gaya redam F=-0,1v dan gaya penggerak/ gaya paksa F=10\cos\Omega t. Satuan gaya yang digunakan adalah newton.

a) Tuliskanlah persamaan diferensial bagi osilator tersebut.

b) Tentukanlah solusi khususnya.

c) Tentukan amplitudo osilasi untuk keadaan resonansi.



Offline gtx

  • Mahasiswa
  • **
  • Tulisan: 41
  • IQ: 1
  • ForSa!
    • Lihat Profil
Re:UTS 1 Mekanika #2
« Jawab #1 pada: November 10, 2012, 05:54:35 PM »
Solusi resmi :

a) Persamaan diferensial:

m\ddot{x}+b\dot{x}+kx=F_0\cos(\Omega t)\ \rightarrow\ \ddot{x}+0,1\dot{x}+10^{4}x=10\cos(\Omega t).

b) Bentuk umum solusi khusus

x=A\cos(10t+\varphi)

Konstanta A dan \varphi ditentukan sebagai berikut.

x=A\cos(\Omega t+\varphi),\ \dot{x}=-A\Omega\sin(\Omega t+\varphi),\ \ddot{x}=-A\Omega^2\cos(\Omega t+\varphi).

Masukkan ke dalam persamaan diferensial

10\cos(\Omega t)=\ddot{x}+10^{-1}\dot{x}+10^4x

=-A\Omega^2\cos(\Omega t+\varphi)-10^{-1}A\Omega\sin(\Omega t+\varphi)+10^4A\cos(\Omega t+\varphi)

=(10^4-\Omega^2)A\{\cos(\Omega t)\cos\varphi-\sin(\Omega t)\sin\varphi\}-10^{-1}A\Omega\{\sin(\Omega t)\cos\varphi+\cos(\Omega t)\sin\varphi\}

=A\cos(\Omega t)[(10^4-\Omega^2)\cos\varphi-10^{-1}\Omega\sin\varphi]+A\sin(\Omega t)[-(10^4-\Omega^2)\sin\varphi-10^{-1}\Omega\cos\varphi]

Samakan bagian \cos(\Omega t) ruas kiri dan ruas kanan, demikian pula bagian \sin(\Omega t).

10=A[(10^4-\Omega^2)\cos\varphi-10^{-1}\Omega\sin\varphi]=-A[(\Omega^2-10^4)\cos\varphi+10^{-1}\Omega\sin\varphi]

0=[(10^{4}-\Omega^2)\sin\varphi+10^{-1}\Omega\cos\varphi]

\rightarrow\ \tan\varphi=\frac{10^{-1}\Omega}{\Omega^2-10^4},\ \sin\varphi=\frac{10^{-1}\Omega}{\sqrt{(\Omega^2-10^4)^2+10^{-2}\Omega^2}},\ \cos\varphi=\frac{\Omega^2-10^4}{\sqrt{(\Omega^2-10^4)^2+10^{-2}\Omega^2}}

\rightarrow\ A=-\frac{10}{(\Omega^2-10^4)\cos\varphi+10^{-1}\Omega\sin\varphi}=-\frac{10}{\sqrt{(\Omega^2-10^4)^2+10^{-2}\Omega^2}}

Jadi, solusi khususnya

x(t)=A\cos(\Omega t+\varphi)=-\frac{10\cos(\Omega t+\varphi)}{\sqrt{(\Omega^2-10^4)^2+10^{-2}\Omega^2}},\ \varphi=\tan^{-1}\frac{10^{-1}\Omega}{\Omega^2-10^4}

Amplitudo osilasi berkaitan dengan pemilihan \Omega yang memberikan nilai amplitudo maksimum (penyebut pada solusi khusus minimum):

A_{\text{maks}}\ \leftrightarrow\ \Omega^2=10000

\rightarrow\ A_{\text{maks}}=\frac{10}{\sqrt{10^{-2}\times 10^4}}=1 m.

 

Topik Terkait

  Subyek / Dimulai oleh Jawaban Tulisan terakhir
3 Jawaban
1061 Dilihat
Tulisan terakhir Oktober 29, 2012, 05:50:43 PM
oleh biobio
1 Jawaban
828 Dilihat
Tulisan terakhir November 14, 2012, 10:26:21 PM
oleh gtx
0 Jawaban
929 Dilihat
Tulisan terakhir Oktober 18, 2012, 05:13:05 AM
oleh gtx
1 Jawaban
969 Dilihat
Tulisan terakhir Oktober 18, 2012, 02:30:12 PM
oleh mhyworld
0 Jawaban
965 Dilihat
Tulisan terakhir Oktober 18, 2012, 05:25:47 AM
oleh gtx

Copyright © 2006-2014 Forum Sains Indonesia