Kamis, 26 Januari 2012

Jawaban soal fisika SMA - 024

Ini Pertanyaan dari Salwa..siswi SMA dari Jambi via komentar jawaban soal fisika SMA-022

1.Diketahui sebuah bintang bermassa jenis ρ dan jari-jari R mengalami osilasi dengan frekuensi f, nyatakan persamaan f di dalam ρ, R, dan G (konstanta gravitasi)! Keterangan : Gaya tarik gravitasi Fg dua buah benda berjarak r dengan massa m1 dan m2 dinyatakan oleh hukum gravitasi umum Newton : Fg = G m1 m2/R2 

2.Suatu pesawat terbang dengan lebar sayap w bergerak dengan kecepatan v di dalam udara bermassa jenis ρ. Gunakan analisa dimensi untuk menyatakan persamaan gaya angkat per satuan panjang sayap (wingspan) φ di dalam w, v, dan ρ !

3.Viskositas (kekentalan) η dari suatu gas tergantung dari massa m, diameter d dan kecepatan rata-rata v dari molekul gas tersebut. Gunakan analisa dimensi untuk menyatakan persamaan η dalam m, d, dan v !
Keterangan : Viskositas (kekentalan) dari suatu fluida (zat cair dan gas) didefinisikan sebagai gaya hambat fluida per satuan luas dikali waktu

4.Sebuah cairan ideal (tidak memiliki viskositas) bermassa jenis ρ dituangkan ke dalam bejana berbentuk silinder dengan luas penampang A1 sampai setinggi h dari dasar bejana. Dasar bejana memiliki lubang yang dapat ditutup dan dibuka dengan luas penampang A2. Jika lubang di dasar bejana dibuka, hitung persamaan waktu t (dalam A1, A2 , h, dan g (percepatan gravitasi)) yang dibutuhkan agar air di dalam bejana keluar semua, gunakan analisa dimensi !

5.Sebuah silinder berdiameter D bergerak dengan kecepatan v tegak lurus dengan sumbunya di dalam sebuah fluida bermassa jenis ρ dan viskositas η. Gaya hambat per satuan panjang φ yang bekerja pada silinder tersebut hanya bergantung pada D, ρ, v, dan η. Dengan menggunakan data pada tabel di bawah, hitung gaya rambat per satuan panjang yang bekerja pada silinder berdiameter 0,1 m yang bergerak dengan kecepatan 61 m/dt di dalam udara !

Fluida ρ (kg/ m3) 
η (N.dt.m-2) 
D (m) 
V (m/dt) 
Φ (N/m)
Air 
Air Raksa 
Udara



Jawab
1. 
1.     Benda yg bergetar biasanya ada acuannya..Apalagi kalau disebabkan oleh gaya gravitasi, pasti minimal ada 2 benda. Kemungkinan ini sepasang bintang kembar. Tapi karena di soal tidak disebutkan, maka sy coba menafsirkan , bahwa ini bintang tunggal yg berdenyut. Lantas gaya gravitasinya antara apa dan apa? Bisa dianggap antara bintang itu sendiri yg bermassa M dengan salah satu bagian kecil dari bintang itu katakanlah m. Untuk benda benda m yg berada di dalam benda M yg berjari jari R, maka gaya gravitasinya berubah bentuk menjadi..
F=(G.M.m/R^3) .r
dengan r adalah jarak m ke pusat bintang (ingat ini berlaku untuk  r ≤ R).
Terlihat bahwa F sebanding dengan r… Ini sesuai dengan hokum Hooke.
F = k.x. Jadi k disini bernilai
k=(G.M.m.)/R^3 =G.4πρR^3)/3R^3 .m=4πρGm/3
Dengan memakai  f=  1/2π √(k/m)akhirnya didapatkan


f=√(ρ.G/3π)
2.
3.
4.
5.




Kunjungi juga : http://mymasdep.blogspot.com/

Tidak ada komentar: