Pada Transformasi Laplace bag. kedua, sifat-sifat transformasi laplace yang lebih mendalam dan khusus akan dipelajari. Sifat-sifat ini akan banyak digunakan dalam penerapan metode transformasi laplade dalam menyelesaikan masalah nilai awal dengan persamaan diferensial yang yang berkaitan dengan fungsi-fungsi tangga (piecewise function)
Apakah program Sekolah Alkitab Liburan ada di gereja Anda? Perlukah diprogramkan? Jika sudah ada, apa-apa saja yang perlu dipertimbangkan lagi? Pak Igrea Siswanto dari organisasi Life Kids Indonesia membagikannya untuk kita semua.
Informasi lebih lanjut: 0821-3313-3315 (MLC)
#SABDAYLSA #SABDAEvent #ylsa #yayasanlembagasabda #SABDAAlkitab #Alkitab #SABDAMLC #ministrylearningcenter #digital #sekolahAlkitabliburan #gereja #SAL
1. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
110 http://ibnu2003.blogspot.com
1. Pembahasan
a. gambar diagram gaya pada benda m
b. besar tegangan tali (Nyatakan dalam mg)
benda m bergerak melingkat dengan jari-jari lintasannya
π = πΏπππ π = 0,6πΏ
resultan gaya pada sumbu x
π1 + π2 πππ π =
ππ£2
π
= ππ2
π
π1 + π2 πππ π = 0,6ππ2
πΏ
resultan gaya pada sumbu y
π2 π πππ = ππ
π2 =
ππ
π πππ
=
ππ
0,8
=
5ππ
4
π1 = π2 =
5ππ
4
c. besar kecepatan ( π) yang memberikan keadaan di bawah
dari sumbu x diperoleh
π1 + (
ππ
π πππ
)πππ π = 0,6ππ2
πΏ
16
8
π = 0,6π2
πΏ
π2
=
20π
6πΏ
=
10π
3πΏ
β΄ π = β
10π
3πΏ
π₯
ππ
π¦
π1
π2
π
π π
πΏ
πΏπππ π
2. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
111 http://ibnu2003.blogspot.com
2. Pembahasan
a. Dimensi P
π ππ‘π’ππ πππ¦π π = πππ2
π β3
= [ππΏ2
πβ3
]
π ππ‘π’ππ πππππ‘ π = ππππ β2
= [ππΏπβ2
]
π ππ‘π’ππ πππ π π πππππ π’ππππ π = πππβ3
= [ππΏβ3
]
π ππ‘π’ππ πππππππ πΏ = π = [πΏ]
analisa dimensi P
π = ππ π₯
π π¦
πΏ π§
ππΏ2
πβ3
= [ππΏπβ2
] π₯
[ππΏβ3
] π¦
πΏ π§
ππΏ2
πβ3
= π π₯+π¦
πΏπ₯β3π¦+π§
πβ2π₯
maka :
harga x,y dan z adalah :
1 = π₯ + π¦
2 = π₯ β 3π¦ + π§
β3 = β2π₯ β π₯ = 3/2
1 = π₯ + π¦ β π¦ = β1/2
2 = π₯ β 3π¦ + π§ β π§ = β1
persamaan P menjadi
β΄ π = ππ3/2
πβ1/2
πΏβ1
b. daya yang dibutuhkan untuk dapat mengangkat beban total
2W bila daya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban total
W pada ( π0)
π0 = ππ3/2
πβ1/2
πΏβ1
π = π[2π]3/2
πβ1/2
πΏβ1
sehingga :
π = 23/2
[ππ3/2
πβ1/2
πΏβ1
]
β΄ π = 23/2
π0 = 2β2π0
3. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
112 http://ibnu2003.blogspot.com
3. Pembahasan
perhatikan gambar gerak jatuhnya tetes-tetes air !
Pembahasan
Jarak tetes 1 relatif terhadap keran (16π). Tetes 1 telah jatuh
dari keran dalam selang waktu ( π‘1 = 4π), maka persamaan
gerak jatuh bebas tetes 1 adalah :
β1 =
1
2
ππ‘1
2
16π =
1
2
π[4π]2
2π = ππ2
β΄ π = β
2π
π
pada tetes 2
tetes 2 telah bergerak dalam selang waktu ( π‘3 = 3π), maka
posisi tetes 2 relatif terhadap keran adalah :
β2 =
1
2
ππ‘2
2
β2 =
1
2
π[3π]2
β2 =
9π
2
π2
πππππ
β
π‘ππ‘ππ 5
π‘ππ‘ππ 4
π‘ππ‘ππ 3
π‘ππ‘ππ 2
π‘ππ‘ππ 1
4. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
113 http://ibnu2003.blogspot.com
β2 =
9π
2
2π
π
= 9π
pada tetes 3
tetes 3 telah bergerak dalam selang waktu ( π‘3 = 2π), maka
posisi tetes 3 relatif terhadap keran adalah :
β3 =
1
2
ππ‘3
2
β3 =
1
2
π[2π]2
β3 =
4π
2
π2
β3 =
4π
2
2π
π
= 4π
pada tetes 4
tetes 4 telah bergerak dalam selang waktu ( π‘4 = π), maka posisi
tetes 4 relatif terhadap keran adalah :
β4 =
1
2
ππ‘4
2
β4 =
1
2
π[ π]2
β4 =
2π
2
π2
β4 =
π
2
2π
π
= π
4. Pembahasan
a. perhatikan gambar diagram gaya pada benda 1 dan 2 berikut
b. persamaan gerak benda 1 dan 3
persamaan benda 1
sumbu y
π1 = π1 π
π₯
π¦
π
π πΉ
π1 π π2 π
π1
π1
π1π2
π2
π1
5. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
114 http://ibnu2003.blogspot.com
dengan
π1 = ππ1 π
sumbu x
π β π1 = π1 π
Persamaan benda 2
sumbu y
π2 = π1 + π2 π
π2 = π1 π + π2 π
π2 = ( π1 + π2) π
sumbu x
πΉ β π β π1 β π2 = π2 π
dengan
π2 = ππ2
π2 = π( π1 + π2) π
c. besar gaya F luar agar sistem bisa bergerak dengan
kecepatan konstan
syarat yang harus dipenuhi percepatan sama dengan nol
πΉ β π β π1 β π2 = 0
πΉ = π + π1 + π2
pada benda 1 sumbu y, menjadi
π β π1 = 0
π = π1
maka :
πΉ = π1 + π1 + π2
πΉ = 2π1 + π2
πΉ = 2[ππ1 π] + [π( π1 + π2) π]
πΉ = 2ππ1 π + πππ1 + πππ2
β΄ πΉ = ππ[3π1 + π2]
6. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
115 http://ibnu2003.blogspot.com
5. pembahasan
π£ ππππππ =
3π
π
; π£ ππππ = π£0; π = 0,8
π£0π¦(ππππ) = 0; π = 10π/π 2
;β = 1,25π
a. lamanya dari semenjak bola dilepas sampai tumbukan
pertama
mula-mula bola dilempar secara horizontal, maka kecepatan
awal bola pada arah sumbu y sama dengan nol.
persamaan gerak bola pada titik A
β = π£0π¦ +
1
2
ππ‘2
β =
1
2
ππ‘2
π‘ = β
2β
π
= β
2.1,25
10
= β0,25 = 0,5π
b. lamanya proses dari semenjak tumbukan pertama sampai
tumbukan kedua
pantulan pertama
kecepatan bola sesaat menumbuk tanah
π£1π¦ = β2πβ = β2.10.1,25 = 5π/π
pantulan kedua
kecepatan bola sesaat setelah menumbuk tanah
π =
π£1π¦
β²
π£1π¦
β π£1π¦
β²
= ππ£1π¦
π£1π¦
β²
= πβ2πβ = 0,8.5 = 4π/π
β=1,25π
π = 6,5π
π΄ π΅
7. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
116 http://ibnu2003.blogspot.com
waktu yang dibutuhkan dari tumbukan pertama sampai
tumbukan kedua adalah
π£1π¦
β²
= π£0π¦ + ππ‘2 = ππ‘2
π‘2 =
π£1π¦
β²
π
= 2
πβ2πβ
π
= 2πβ
2β
π
π‘2 = 2
4
10
= 0,8π
c. besarnya kecepatan lemparan ( π£0) bola yang dibutuhkan
besar kecepatan pada sumbu x adalah jumlah kecepatan
pemain dan kecepatan awal bola
π£π₯ = π£ ππππππ + π£ ππ€ππ (ππππ)
π£π₯ = 3 + π£0
waktu yang dibutuhkan pada gerak horizontal (sb x) adalah
π‘ π₯ = π‘1 + π‘2
π‘ π₯ = β
2β
π
+ 2πβ
2β
π
π‘ π₯ = (1 + 2π)β
2β
π
maka jarak yang diperoleh :
π = π£π₯ π‘ π₯
π = (3 + π£0)(1+ 2π)β
2β
π
π = (3 + π£0)(1+ 2π)β
2β
π
β΄ π£0 =
π
(1 + 2π)
β
π
2β
β 3
π£0 =
6,5
(1 + 2.0,8)
β
10
2.1,25
β 3
π£0 =
6,5
1,3
β 3 = 2π/π
8. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
117 http://ibnu2003.blogspot.com
6. Pembahasan
a. besar kecepatan benda ( π2) sebelum tumbukan ( π£0)
benda ( π2) telah menempuh jarak ( π0 = 8π) sebelum
menumbuk benda ( π1), maka benda ( π2) memenuhi hukum
kekekalan energi yaitu usaha yang dilakukan gaya gesek
berbanding dengan perubahan energi kinetik
βπΈπ = ππ
πΈππ β πΈπ0 = ππ
1
2
π2 π£π
2
β
1
2
π2 π£0
2
= π2 π2 ππ0
π£0
2
= π£π
2
β 2π2 ππ0
π£0 = βπ£π
2 β 2π2 ππ0
π£0 = β52 β 2.0,1.10.8
π£0 = β9 = 3π/π
b. besar kecepatan masing-masing benda persis setelah
tumbukan ( π£1 πππ π£2 )
hukum kekekalan momentum menjadi
π2 π£02 + π1 π£01 = π1 π£1 + π2 π£2
dengan
π£01 = 0; π£02 = π£0
π2 π£0 = π1 π£1 + π2 π£2
15 = π£1 + 5π£2
tumbukan lenting sempurna terjadi pada dua benda,
koefisien restitusinya sama dengan satu
π = β
π£2 β π£1
π£01 β π£02
β π = β
π£2 β π£1
0 β (βπ£02)
= β
π£2 β π£1
π£0
β3 = π£2 β π£1 β π£1 = π£2 + 3
maka :
15 = π£1 + 5π£2 = 3 + 6π£2
π£2 = 2π/π
π2 = 5ππ
π1 = 1πππ£π = 5π/π
π£1 = 0
π0 = 8π
π£2 = 0
π1π2 = 0,1
9. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
118 http://ibnu2003.blogspot.com
dan
π£1 = π£2 + 3 = 5π/π
c. besar ( π1) agar kedua benda berhenti di tempat yang sama
setelah tumbukan kedua benda menempuh jarak S, maka
hukum kekekalan energi pada masing-masing benda adalah :
besar ( π1)
1
2
π1 π£1
2
= π1 π1 ππ
π1 =
π£1
2
2ππ
besar ( π2)
1
2
π2 π£2
2
= π2 π2 ππ
π2 =
π£2
2
2ππ
perbandingan keduanya menjadi
π1
π2
=
π£1
2
/2ππ
π£2
2/2ππ
=
π£1
2
π£2
2
ββ΄ π1 = π2
π£1
2
π£2
2
= 0,625
d. besar posisi kedua benda berhenti, dihitung dari titik posisi
tumbukan
kita ambil pada benda ( π1)
π1 =
π£1
2
2ππ
β π =
π£1
2
2ππ1
π =
52
2.10.0,625
=
1
2.0,52
= 2π
7. pembahasan
β2
π0
β1
π
πΆ
π΅
π΄
10. OSN Fisika Bedah soal
2009(kab/kota)
119 http://ibnu2003.blogspot.com
a. ketinggian dari titik C (titik C adalah posisi simpangan
maksimum)
ketinggian C ditentukan dengan hukum kekekalan energi
mekanik, maka :
ππβ π΄ = ππβ πΆ
β πΆ = β π΄
b. besar periode osilasi sistem (yaitu gerak dari A-B-C-B-A)
Periode osilasi pada L
π(πΏ) = 2πβ
πΏ
π
periode osilasi pada L/2
π (
πΏ
2
) = 2πβ
πΏ
2π
waktu yang dibutuhkan pada gerakan A ke B sama dengan
waktu yang dibutuhkan B ke A, maka
π‘( π΄π΅) = π‘( π΅π΄) =
π
4
=
π
2
β
πΏ
π
pada posisi B ke C dan C ke B juga membutuhkan waktu
yang sama yaitu :
π‘( π΅πΆ) = π‘( π΅πΆ) =
π
4
=
π
2
β
πΏ
2π
waktu keseluruhan dari gerakan A-B-C-B-A, adalah :
π‘( π΄π΅πΆπ΅π΄) = π‘( π΄π΅) + π‘( π΄π΅) + π‘( π΅πΆ) + π‘( π΅πΆ)
π‘( π΄π΅πΆπ΅π΄) =
π
2
β
πΏ
π
+
π
2
β
πΏ
π
+
π
2
β
πΏ
2π
+
π
2
β
πΏ
2π
π‘( π΄π΅πΆπ΅π΄) =
π
2
[2β
πΏ
π
+ 2β
πΏ
2π
]
π‘( π΄π΅πΆπ΅π΄) = π[β2β
πΏ
2π
+ β
πΏ
2π
]
β΄ π‘( π΄π΅πΆπ΅π΄) = πβ
πΏ
2π
[β2 + 1]