Periode suatu getaran adalah 0,5 detik tentukan frekuensi getaran dan jumlah getaran dalam 5 menit

Fisikastudycenter.com, contoh soal dan pembahasan jawaban getaran dan gelombang, materi fisika SMP Kelas 8 (VIII).

Tercakup amplitudo, frekuensi, periode dari getaran dan gelombang, panjang gelombang, cepat rambat suatu gelombang serta mencari jumlah getaran atau jumlah gelombang.

Soal No. 1

Dari gambar diatas, sebuah benda diikat tali panjang berayun harmonis hingga membentuk suatu getaran. Lintasan A ke B ditempuh benda dalam waktu 1 detik, tentukan: a) letak titik seimbang b) letak titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh c) besar amplitudo getaran d) nilai periode getaran e) nilai frekuensi getaran f) banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit g) jumlah getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan: i) A-B ii) A-B-C-B-A

iii) A-B-C-B-A-B

Pembahasan a) titik seimbang Titik B b) titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh Titik A dan C c) amplitudo getaran A = 15 cm d) periode getaran Waktu untuk membentuk 1 buah getaran yaitu dari A hingga kembali ke titik A, T = 4 sekon e) frekuensi getaran Frekuensi getaran adalah kebalikan dari periode getar f = 1/ T f = 1/4 = 0,25 Hz f) banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit = 60 detik Mencari banyak getaran n = t x f n = 60 x 0,25 n = 15 getaran g) banyak getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan: i) A-B adalah 1/4 getaran ii) A-B-C-B-A adalah 4/4 atau 1 getaran iii) A-B-C-B-A-B adalah 5/4 atau 1,25 getaran

Soal No. 2

Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan: a) periode getaran b) frekuensi getaran

Pembahasan

Data:Jumlah getaran n = 960 waktu getar t = dua menit = 120 sekon a) periode getaran T = t /n T = 120 / 960 sekon T = 0,125 sekon b) frekuensi getaran f = n/t f = 960 / 120 f = 8 Hz

Soal No. 3

Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan: a) frekuensi getaran b) jumlah getaran dalam 5 menit

Pembahasan

Data: T = 1/2 sekon t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon a) frekuensi getaran f = 1/T f = 1/(0,5) f = 2 Hz b) jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon n = t x f

n = 300 x 4 2

n = 1200 600 getaran

Soal No. 4

Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan: a) periode getaran b) banyak getaran yang terjadi dalam 2 menit

Pembahasan

a) T = 1/f T = 1/5 T = 0,2 sekon b) n = t x f n = 120 x 5 n = 600 getaran

Soal No. 5

Perhatikan gambar berikut

Tentukan: a) berapa jumlah gelombang pada gambar di atas b) amplitudo gelombang c) periode gelombang d) panjang gelombang e) cepat rambat gelombang f) jumlah gelombang dalam 2 menit

Pembahasan

a) jumlah gelombang pada gambar di atas n = 1,5 gelombang b) amplitudo gelombang A = 2 cm = 0,02 m c) periode gelombang T = 1,50 sekon d) panjang gelombang λ = 24 cm (dari A hingga C) e) cepat rambat gelombang ν = λ / T ν = 24 / 1,50 ν = 16 m/s f) jumlah gelombang dalam 2 menit t = 2 menit = 120 sekon n = t / T n = 120 / 1,50 n = 80 gelombang

Soal No. 6

Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang gelombangnya!

Pembahasan

Data: ν = 340 m/s f = 50 Hz λ = ........... λ = ν / f λ = 340 / 50 λ = 6,8 meter

Soal No. 7

Periode suatu gelombang adalah 0,02 s dengan panjang gelombang sebesar 25 meter. Hitunglah cepat rambat gelombangnya!

Pembahasan

Data soal: Periode T = 0,02 s Panjang gelombang λ = 25 m Cepat rambat ν =......... λ = T ν ν = λ / T ν = 25 / 0,02 ν = 1250 m/s

Soal No. 8

Perhatikan gambar berikut!

Tentukan frekuensi gelombang jika cepat rambatnya adalah 400 m/s

Pembahasan

Data ν = 400 m/s dari gambar: panjang gelombang λ = 4 m f = ν / λ f = 400 / 4 f = 100 Hz

Soal No. 9

Bandul ayunan sesuai gambar bergerak dari A ke C. memerlukan waktu 1/40 detik.

Periode ayunan ini adalah....detik A. 1/10 B. 1/20 C. 1/80 D. 1/60(Soal Ebtanas 1999)

Pembahasan

Periode ayunan pada gambar di atas adalah waktu yang diperlukan dari A ke C ditambah waktu dari C ke A. Sehingga: T = 1/40 + 1/40 T = 2/40 T = 1/20 detik

Soal No. 10

Bandul bola besi berayun dari A - B - C selama 0,6 sekon.

Jarak A - C = 15 cm. Tentukan: a) periode ayunan b) frekuensi ayunan c) amplitudo ayunand) berapa periode ayunan jika A - C = 20 cm

Pembahasan

a) periode ayunan Periode ayunan adalah waktu yang diperlukan bandul besi dari titik A kembali lagi ke A (A - B - C - B - A) yaitu dua kali waktu dari A - C. Jadi periodenya: T = 2 × 0,6 = 1,2 sekon b) frekuensi ayunan frekuensi ayunan jika periodenya telah diketahui gunakan saja: f = 1/T f = 1/1,2 f = 0,83 Hz c) amplitudo ayunan Amplitudo atau simpangan ayunan paling jauh: A = jarak A-C dibagi 2 A = 15 : 2 = 7,5 cmd) Periode ayunan tetap T = 1,2 sekon, asalkan panjang tali pengikat bandul tidak diubah.

Soal No. 11

Suatu sumbu getar memancarkan gelombang dengan cepat rambat 340 ms–1, jika frekuensi gelombang tersebut 85 Hz, maka panjang gelombang tersebut adalah ... A. 1/4 meter A. 4 meter B. 255 meter C. 425 meter (Soal Ebtanas 1998)

Pembahasan

Data dari soal adalah v = 340 m/s f = 85 Hz λ = .....

λ = 340 / 85 λ = 4 meter

Soal No. 12

Jika bandul C diayun, maka bandul yang turut berayun adalah....

A. A dan E B. B dan D C. A dan B D. D dan E(Soal Ebtanas 1998)

Pembahasan

Bandul yang ikut berayun adalah bandul yang memiliki panjang tali sama dengan C, yaitu bandul A dan E

prep. by:

fisikastudycenter.com

Page 2

Page 1 of 2

Fisikastudycenter.com- Soal Ulangan Harian Fisika Gelombang SMA Kelas XII IPA contoh soal disertai pembahasan.

Nomor 1 Diberikan sebuah persamaan gelombang Y = 0,02 sin (10πt − 2πx) dengan t dalam sekon, Y dan x dalam meter.

Tentukan:

a. amplitudo gelombangb. frekuensi sudut gelombangc. tetapan gelombangd. cepat rambat gelombange. frekuensi gelombangf. periode gelombangg. panjang gelombangh. arah rambat gelombang i. simpangan gelombang saat t = 1 sekon dan x = 1 mj. persamaan kecepatan gelombangk. kecepatan maksimum gelombangl. persamaan percepatan gelombangm. nilai mutlak percepatan maksimum

n. sudut fase saat t = 0,1 sekon pada x = 1/3 m

o. fase saat t = 0,1 sekon pada x = 1/3 m

Pembahasan :

Bentuk persamaan umum gelombang:

Y = A sin (ωt - kx)

dengan A amplitudo gelombang, ω = 2πf dan k = 2π/λ dengan demikian :

a. A = 0,02 m

b. ω = 10π rad/s c. k = 2π

d. v = ω/k = 10π/2π = 5 m/s

e. f = ω/2π = 10π/2π = 5 Hz

f. T = 1/f = 1/ 5 = 0, 2 sekon

g. λ = 2π/k = 2π/2π = 1 m

h. ke arah sumbu x positif

i. Y = 0,02 sin(10 π- 2π) = 0,02 sin(8π) = 0 mj. v = ω A cos(ωt−kx) = 10π(0,02) cos(10πt−2πx) m/s

k. vmaks = ωA = 10π(0,02) m/s

l. a = −ω2y = −(10π)2 (0,02) sin(10πt − 2πx) m/s2
m. amaks = |−ω2A| = |−(10π)2 (0,02)| m/s2
n. sudut fase θ = (10.π.0,1−2π.(1/3) = 1/3 π = 60o
o. fase φ = 60o/360o = 1/6

Nomor 2Suatu gelombang permukaan air yang frekuensinya 500 Hz merambat dengan kecepatan 350 m/s. tentukan jarak antara dua titik yang berbeda sudut fase 60°!

(Sumber : Soal SPMB)

Pembahasan :

Lebih dahulu tentukan besarnya panjang gelombang dimana

Beda fase gelombang antara dua titik yang jaraknya diketahui adalah

Nomor 3
Seutas tali salah satu ujungnya digerakkan naik turun sedangkan ujung lainnya terikat. Persamaan gelombang tali adalah y = 8 sin (0,1π) x cos π (100t - 12) dengan y dan x dalam cm dan t dalam satuan sekon. Tentukan:

a. panjang gelombang

b. frekuensi gelombang

c. panjang tali

(Sumber : Soal Ebtanas)

Pembahasan :

Pola dari gelombang stasioner diatas adalah

a. menentukan panjang gelombang

b. menentukan frekuensi gelombang

c. menentukan panjang tali

Nomor 4

Diberikan grafik dari suatu gelombang berjalan seperti gambar di bawah!

Jika jarak P ke Q ditempuh dalam waktu 5 sekon, tentukan persamaan dari gelombang di atas! (Tipikal Soal UN)

Pembahasan :

Bentuk umum persamaan gelombang adalah

atau

dengan perjanjian tanda sebagai berikut :

Tanda Amplitudo (+) jika gerakan pertama ke arah atas

Tanda Amplitudo (-) jika gerakan pertama ke arah bawah

Tanda dalam kurung (+) jika gelombang merambat ke arah sumbu X negatif / ke kiri

Tanda dalam kurung (-) jika gelombang merambat ke arah sumbu X positif / ke kanan

ambil data dari soal panjang gelombang (λ) = 2 meter, dan periode (T) = 5/2 sekon atau frekuensi (f) = 2/5 Hz, masukkan data ke pola misal pola ke 2 yang dipakai didapat

Nomor 5

Seutas kawat bergetar menurut persamaan :

Jarak perut ketiga dari titik x = 0 adalah.....A. 10 cmB. 7,5 cmC. 6,0 cmD. 5,0 cmE. 2,5 cm

Sumber Soal : Marthen Kanginan 3A Gejala Gelombang

Pembahasan :

Pola diatas adalah pola untuk persamaan gelombang stasioner ujung tetap atau ujung terikat. Untuk mencari jarak perut atau simpul dari ujung ikatnya, tentukan dulu nilai dari panjang gelombang.

Setelah ketemu panjang gelombang, tinggal masukkan rumus untuk mencari perut ke -3 . Lupa rumusnya,..!?! Atau takut kebalik-balik dengan ujung bebas,..!? Ya sudah tak usah pakai rumus, kita pakai gambar saja seperti di bawah:

Posisi perut ketiga P3 dari ujung tetap A adalah satu seperempat panjang gelombang atau (5/4) λ (Satu gelombang = satu bukit - satu lembah), sehingga nilai X adalah :

X = (5/4) λ = (5/4) x 6 cm = 7,5 cm

Nomor 6
Sebuah gelombang transversal memiliki frekuensi sebesar 0,25 Hz. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan pada gelombang yang memiliki fase sama adalah 0,125 m, tentukan cepat rambat gelombang tersebut, nyatakan dalam satuan cm/s!

Pembahasan

Data dari soal: f = 0,25 Hz

Jarak dua titik yang berurutan dan sefase:

λ = 0, 125 m ν = ..... ν = λ f ν = (0,125)(0,25) = 0,03125 m/s = 3,125 cm/s

Page 3

Page 1 of 2

Fisikastudycenter.com- Contoh soal dan pembahasan fisika SMA kelas 10 (X), materi Vektor; resultan, jumlah dan selisih vektor, perkalian titik dan silang vektor, penguraian gaya dan beberapa variasi soal terapan vektor. Penjumlahan dengan rumus kosinus, resultan beberapa vektor dengan metode penguraian atau analitis.

Soal No. 1 Diberikan dua buah vektor gaya yang sama besar masing-masing vektor besarnya adalah 10 Newton seperti gambar berikut.

Jika sudut yang terbentuk antara kedua vektor adalah 60°, tentukan besar (nilai) resultan kedua vektor!

Pembahasan
Resultan untuk dua buah vektor yang telah diketahui sudutnya.

Dengan F1 = 10 N, F2 = 10 N, α adalah sudut antara kedua vektor (α = 60°). dan R adalah besar resultan kedua vektor.

Sehingga:

Soal No. 2
Dua buah vektor masing-masing F1 = 15 satuan dan F2 = 10 satuan mengapit sudut 60°.

Tentukan arah resultan kedua vektor!

Pembahasan

Langkah pertama tentukan dulu besar resultan vektornya:

Yang dimaksud arah resultan adalah sudut β pada gambar di bawah:

Dengan rumus sinus:

diperoleh arah resultan:

Soal No. 3 Dua buah vektor kecepatan P dan Q masing-masing besarnya 40 m/s dan 20 m/s membentuk sudut 60°.

Tentukan selisih kedua vektor tersebut!

Pembahasan
Menentukan selisih dua buah vektor yang diketahui sudutnya:

Sehingga

Soal No. 4 Dua buah vektor gaya masing – masing 8 N dan 4 N saling mengapit sudut 120°. Tentukan besar resultan kedua vektor tersebut!

Pembahasan

Data:

F1 = 8 N

F2 = 4 N α = 120° R = ........ Seperti soal pertama hanya berbeda sudut antaranya, dengan rumus yang sama:

Diperoleh hasil

Catatan rumus:

cos (180° − α) = − cos α Sehingga untuk nilai cos 120°:

cos 120° = cos (180° − 60°) = − cos 60° = − 1/2

Soal No. 5

Perhatikan gambar berikut!

Jika satu kotak mewakili 10 Newton, tentukan resultan antara kedua vektor!

Cari jumlah resultan pada sumbu x dan sumbu y, cukup dengan menghitung kotak dari masing-masing vektor, F1 adalah 30 ke kanan, 40 ke atas, sementara F2 adalah 50 ke kanan, 20 ke atas, kemudian masukkan rumus resultan:

Soal No. 6
Diberikan 3 buah vektor F1=10 N, F2 =25 N dan F3=15 N seperti gambar berikut.

Tentukan:
a. Resultan ketiga vektor

b. Arah resultan terhadap sumbu X

[Sin 37° = (3/5), Sin 53° = (4/5)]

[Cos 37° = (4/5), Cos 53° = (3/5)]

Pembahasan

a. Ikuti langkah-langkah berikut:

1. Uraikan semua vektor ke sumbu x dan sumbu y (kecuali vektor yang sudah lurus pada sumbu x atau y seperti F2). Lihat gambar di bawah!

2. Cari jumlah vektor pada sumbu x ( kanan +, kiri -)

3. Cari jumlah vektor pada sumbu y (atas +, bawah -)

4. Masukkan rumus resultan

Vektor yang dalam perhitungan selanjutnya tidak digunakan lagi karena sudah diuraikan tadi, dihapus saja, agar kelihatan lebih bersih, sisanya seperti ini:

Jumlah komponen vektor-vektor pada sumbu x dan y :

b. Mencari sudut yang terbentuk antara resultan vektor R dengan sumbu x

tan θ = ΣFy /ΣFx

tan θ = −7/−1 = 7 θ = arc. tan 7 = 81,87°

Thanks to PCP http://journalputrika.blogspot.com atas koreksinya :-)

Soal No. 7

Ditentukan 2 buah vektor F yang sama besarnya. Bila perbandingan antara besar jumlah dan besar selisih kedua vektor sama dengan √3, tentukan besar sudut yang dibentuk oleh kedua vektor! (Sumber Soal : SPMB)