pembahasan soal osn fisika

1. OSN Fisika Propinsi Latihan soal
http://ibnu2003.blogspot.com (sumber : Davit Sipayung)
97. Sembilan kilogram air raksa dituangkan ke dalam bejana U,
seperti ditunjukkan pada gambar. Diameter bagian dalam
tabung adalah 1,2 cm dan air raksa kemudian berosilasi dengan
bebas dan ke bawah disekitar titik setimbang (x=0) setealah
disimpangkan sejauh x meter dari posisi setimbangnya. satu m3
raksa memiliki massa m=13.600 kg. Abaikan gesekan dan efek
samping tegangan permukaan tabung. Gunakan percepatan
gravitasi bumi 9,8 m/s2
. Tentukan :
a. konstanta pegas efektif untuk osilasi ini !
b. periode osilasi !
Pembahasan
a. [ = ⋯ ?]
Ketika air raksa disimpangkan sejauh [ ] meter dari posisi
setimbang, seperti ditunjukkan pada gambar. Gaya pemulih
yang beratnya sama dengan [ ] dari perbedaan volume air
raksa tabung kiri dan kanan dengan ketinggian [2 ]. Raksa
memiliki massa jenis [ = 13600 ].
Berat air raksa adalah :
= =
= ℎ = 2
Gaya Hooke dituliskan dalam persamaan
=
Kedua gaya berbanding lurus, sehingga
= 2
= 2
2

2. OSN Fisika Propinsi Latihan soal
http://ibnu2003.blogspot.com (sumber : Davit Sipayung)
b. [ = ⋯ ?]
Dari jawaban (a), maka peroide osilasi raksa adalah
= 2
=
(2 )
2
=
2