Sebuah ayunan sederhana terdiri dari sebuah bandul bola bermassa 0,025 Kg digantung dari seutas tali benang ringan dengan panjang konstan 2,5M. Bandul digeser d

Diketahui:
m = 0.025 kg
l = 2.5 m
h = 0.02 m

Ditanya:
T = ...? (Periode)
vmaks = ...?
Tmaks = ...? (Gaya tegangan tali)

Jawab:
Periode bandul dirumuskan:
T = 2π√(l/g)
T = 2π√(2.5/10)
T = 10π

Kecepatan maksimum diperoleh ketika bandul berada di titik paling bawah. Ketika energi potensial minimum, maka energi kinetik akan maksimum.

Hukum kekekalan energi mekanik:
mgh = ½mv²
v = √2gh
v = √2(10)(2.5)
v = √50
v = 5√2 m/s

Tegangan tali maksimum juga diperoleh ketika tali berada pada posisi kesetimbangannya. Untuk tali yang bergerak secara periodik, kita menggunakan gaya sentripetal:

Fsp = mv²/l
T - mg = mv²/l
T - 0.25 = (0.025)(50)/(2.5)
T - 0.25 = 0.5
T = 0.75 N