Soal dan pembahasan UN FISIKA

Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kelajuan 144 km.jam^-1 . Sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 2000 Hz. Sebuah sepeda motor bergerak dengan kelajuan 40 m.s^-1 berlawanan arah kemudian berpapasan dengan mobil ambulans. Jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 320 m.s^-1 , maka perbandingan frekuensi yang didengar oleh pengendara sepeda motor saat mendekati dan menjauhi mobil ambulans adalah

Diketahui:
vs= -144 km/jam (karena mendekati pengamat)
vpa= 40 m/s (mendekati sumber)
vpb= -40 m/s (menjauhi sumber)
vu = 320 m/s
fs= 2000 Hz
DItanyakan: fpa : fpb ?
Dijawab:
*Ubah dahulu kecepatan sumber bunyi dalam satuan m/s.
vs = 144 x 1000 meter
3600 sekon
vs = 40 m/s

*Mencari frekuensi pengamat saat mendekati:
fpa = vu+vp x fs
          vu-vs
fpa =320+40 x 2000
         320-40
fpa = 360 x 2000
          280
fpa = 1,286 x 2000
fpa = 2571 Hz

*Mencari frekuensi pengamat saat menjauh :
fpb = vu-vp x fs
          vu+vs
fpb = 320-40 x 2000
          320+40
fpb = 280 x 2000
          360
fpb = 1556 Hz

*Mencari perbandingan fpa : fpb :
fpa : fpb = 2571 : 1556
               =(360/280) x 2000: (280/360) x 2000
               = 360 x 360 ⇒Bagi 40
                  280 x 280
               = 9 x 9
                  7 x 7
               = 81
                  49

Seutas senar yang panjangnya 2 m diikat salah satu ujungnya dan ujung lainya digetarkan dengan vibrator sehingga terbentuk 5 simpul gelombang stasioner. letak perut ke dua dari ujung pantul adalah

Dik = 5 simpul
l = 2m

Dit = perut kedua

Jwb = 5 simpul = 2 gelombang

           λ = l / n
               = 2 / 2
               = 1 m

           jarak perut 1 = 0,25
            jarak perut 2 = jarak perut 1 + 0,5
                                 = 0,25 + 0,5
                                 = 0,75 m Image result for perut gelombang

Dua bola dengan massa yang sama dijatuhkan pada bidang licin berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 1,8 m. Jika kedua bola bertumbukan lenting sebagian (e = 0,5), kecepatan bola 1 sesaat setelah tumbukan adalah …

A. 0
D. $10~~m.{{s}^{-1}}$

B. $3~~m.{{s}^{-1}}$
E. $12~~m.{{s}^{-1}}$

C. $6~~m.{{s}^{-1}}$

Penyelesaian

Kecepatan kedua bola di posisi awal = 0.

16-kunci

Namun sesaat sebelum bertumbukan di bagian bawah setengah lingkaran, kedua bola memiliki besar kecepatan yang sama v dengan arah berlawanan (ke kanan bernilai + sedangkan ke kiri bernilai – ).

Besar kecepatan setiap bola saat akan bertumbukan

$E{{M}_{0}}=E{{M}_{t}}$

$mgh=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}$

$v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2gr}=\sqrt{2(10)\left( 1,8 \right)}$

$v=6~m.{{s}^{-1}}$

Saat bertumbukan berlaku hukum kekekalan momentum

${{p}_{0}}={{p}_{t}}$

${{m}_{1}}{{v}_{1}}+{{m}_{2}}{{v}_{2}}={{m}_{1}}v_{1}^{'}+{{m}_{2}}v_{2}^{'}$

$m(-6)+m(6)=mv_{1}^{'}+mv_{2}^{'}$

$v_{1}^{'}=-v_{2}^{'}$ … … …pers.(1)

Koefisien restitusi bola e = 0,5

$e=\frac{-\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }v'}{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }v}=\frac{-\left( v_{2}^{'}-v_{1}^{'} \right)}{{{v}_{2}}-{{v}_{1}}}=\frac{v_{1}^{'}-v_{2}^{'}}{{{v}_{2}}-{{v}_{1}}}$