Math Problem Statement

Roda berputar dengan arah berlawanan jarum dengan laju 2 rad/detik. Pada saat t=0 titik p berada di posisi (1, 0) a. Tentukan kedudukan titik p setiap saat b. Tentukan koordinat Q disetiap saat c. Tentukan kecepatan gerak titik Q

Solution

Mari kita pecahkan soal ini satu per satu:

Diketahui:

  • Roda berputar berlawanan arah jarum jam dengan kecepatan sudut ω=2rad/detik\omega = 2 \, \text{rad/detik}.
  • Pada saat t=0t = 0, titik PP berada di posisi (1,0)(1, 0), yang artinya titik PP berada pada sumbu xx positif (di lingkaran dengan jari-jari r=1r = 1).

a. Kedudukan Titik PP Setiap Saat

Roda berputar dengan kecepatan sudut ω=2rad/detik\omega = 2 \, \text{rad/detik}. Maka sudut yang ditempuh titik PP pada waktu tt adalah θ=ωt=2t\theta = \omega t = 2t.

Dengan jari-jari r=1r = 1, kita dapat menggunakan persamaan parametrik lingkaran untuk menentukan posisi titik PP setiap saat: xP(t)=rcos(θ)=cos(2t)x_P(t) = r \cdot \cos(\theta) = \cos(2t) yP(t)=rsin(θ)=sin(2t)y_P(t) = r \cdot \sin(\theta) = \sin(2t) Jadi, kedudukan titik PP pada waktu tt adalah: P(t)=(cos(2t),sin(2t))P(t) = (\cos(2t), \sin(2t))

b. Koordinat Titik QQ Setiap Saat

Jika QQ adalah bayangan dari titik PP di sumbu xx, maka koordinat QQ akan memiliki xx-koordinat yang sama dengan titik PP, tetapi yy-koordinatnya adalah nol (karena QQ berada di sumbu xx).

Jadi, koordinat QQ setiap saat adalah: Q(t)=(cos(2t),0)Q(t) = (\cos(2t), 0)

c. Kecepatan Gerak Titik QQ

Kecepatan gerak titik QQ hanya dipengaruhi oleh perubahan xx-koordinatnya terhadap waktu, karena yy-koordinatnya selalu nol. Kecepatan QQ adalah turunan dari xQ(t)=cos(2t)x_Q(t) = \cos(2t) terhadap tt: vQ(t)=ddt[cos(2t)]=2sin(2t)v_Q(t) = \frac{d}{dt}[\cos(2t)] = -2 \sin(2t)

Jadi, kecepatan gerak titik QQ setiap saat adalah: vQ(t)=2sin(2t)v_Q(t) = -2 \sin(2t)

Ringkasan Jawaban:

a. Kedudukan titik PP setiap saat adalah P(t)=(cos(2t),sin(2t))P(t) = (\cos(2t), \sin(2t)).
b. Koordinat titik QQ setiap saat adalah Q(t)=(cos(2t),0)Q(t) = (\cos(2t), 0).
c. Kecepatan gerak titik QQ setiap saat adalah vQ(t)=2sin(2t)v_Q(t) = -2 \sin(2t).

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut atau ada bagian yang ingin ditanyakan?


**Pertanyaan Terk

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Trigonometry
Circular Motion
Parametric Equations
Derivatives

Formulas

θ = ω * t (angular displacement formula)
x_P(t) = r * cos(θ) = cos(2t) (parametric equation for x-coordinate)
y_P(t) = r * sin(θ) = sin(2t) (parametric equation for y-coordinate)
v_Q(t) = d/dt[cos(2t)] = -2 * sin(2t) (velocity of Q)

Theorems

Basic Trigonometric Functions
Circular Motion Principles

Suitable Grade Level

Grades 10-12