× Home Sitemap Disclaimer
Navigasi

Mister Phy

Semua tentang Sains

Pembahasan soal getaran harmonis sederhana

Pembahasan soal getaran harmonis sederhana

Dibawah ini adalah pembahasan soal getaran harmonis sederhana. Mudah-mudahan pembahasan soal ini dapat bermanfaat buat siapa saja yang membutuhkan, terutama siswa yang kesulitan mempelajari fisika. Pembahasan soal ini dapat dijadikan bahan belajar dalam menghadapi ulangan harian, Ulangan tengah semester, Ulangan akhir semester, Ulangan kenaikan kelas, dan ujian lainnya. Langsung saja bisa disimak pembahasan soalnya dibawah ini.

Nomor 1
Bandul bermassa 250 gram digantungkan pada tali sepanjang 20 cm. Bandul disimpangkan sejauh 4 cm dari titik seimbangnya, kemudian dilepaskan. Apabila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2, gaya pemulih yang bekerja pada bandul adalah...
A. 0,49 N
B. 0,98 N
C. 1,38 N
D. 2,45 N
E. 4,90 N

Pembahasan
Diketahui
m = 250 g = 0,25 kg
L = 20 cm = 0,2 m
A = 4 cm = 0,04 m
g = 9,8 m/s2
Ditanya: F
Untuk menghitung gaya pemulih pada bandul gunakan
F = m . g . sin θ
F = 0,25 kg . 9,8 m/s2 . (A / L)
F = 2,45 N . (0,04 m / 0,2 m) = 0,49 N
Jawaban: A

Nomor 2
Sebuah ayunan bergetar dengan periode 1,5 sekon. Apabila amplitudo ayunan sebesar 10 cm, simpangan ayunan setelah bergetar selama 4 sekon adalah...
A. 5,0 cm
B. 5 √2 cm
C. 5 √3 cm
D. 10 cm
E. 10 √3 cm

Pembahasan
Diketahui
T = 1,5 s
A = 10 cm
t = 4 s
Ditanya: y = ....
Jawab:
y = A sin ωt
y = A sin (2π/T) . t
y = 10 sin (2π/1,5) . 4
y = 10 sin (16/3)π = 0,1 sin (16/3) . 180o
y = 10 sin 960o
y = 10 . 1/2 √3 cm = 5√3 cm
Jawaban: C

Nomor 3
Persamaan gerak harmonik sederhana sebuah benda Y = 0,10 sin 20πt. Besarnya frekuensi benda itu adalah...
A. 0,1 Hz
B. 1,0 Hz
C. 10 Hz
D. 20 Hz
E. 200 Hz

Pembahasan
Diketahui:
A = 0,10
ω = 20π
Ditanya: f = ...
Jawab:
ω = 2π. f
f = ω / 2π = 20π / 2π = 10 Hz
Jawaban: C

Nomor 4
Sebuah partikel bergetar harmonik dengan periode 0,2 s dan amplitudo 4 cm. Kecepatan maksimum partikel sebesar...
A. 8π  cm/s
B. 20 cm/s
C. 20π  cm/s
D. 40 cm/s
E. 40π  cm/s

Pembahasan
Kecepatan maksimum getaran harmonis Vm = A . ω
Vm = A . ω = A . (2π/T) = 4 cm . (2π/0,2 s) = 40π cm/s
Jawaban: E

Nomor 5
Sebuah ayunan sederhana, panjang tali 100 cm, massa 100 gram, percepatan gravitasi 10 m/s2. Kedudukan tertinggi adalah 20 cm dari titik terendah. Maka kecepatan berayunnya dari titik terendah adalah...
A. 40 m/s
B. 20 m/s
C. 4 m/s
D. 2 m/s
E. 0,2 m/s

Pembahasan
Menghitung kecepatan bandul dititik terendah menggunakan persamaan glbb.
v = √2 . g . h = √(2 . 10 m/s2 . 0,2 m) = 2 m/s
Jawaban: D

Nomor 6
Sebuah benda melakukan gerak harmonik dengan persamaan y = 20 sin (10πt + π/6), y dalam cm dan t dalam sekon. Kecepatan partikel saat t = 2 s sebesar....
A. π m/s
B. π √2 m/s
C. π √3 m/s
D. 2 m/s
E. 2π √3 m/s

Pembahasan:
Kecepatan partikel getaran harmonis dirumuskan dengan:
v = A . ω cos (ωt + θ0)
v = 20 . 10π cos (10π . 2 + π/6)
v = 200 π cos (π/6) = 200π . 1/2 √3 = 100 π . √3 cm/s = π√3 m/s
Jawaban: C

Nomor 7
Suatu osilator harmonik bergetar dengan persamaan y = 4 sin 6 t, dengan y dalam cm dan t dalam sekon. Percepatan maksimum getaran tersebut adalah...
A. 0,24 m/s2
B. 0,36 m/s2
C. 0,72 m/s2
D. 0,96 m/s2
E. 1,44 m/s2

Pembahasan
am  = - A . ω2 =  - 4 . 62 cm/s2 = 144 cm/s2 = 1,44 m/s2
Jawaban: E

Nomor 8
Seorang anak bermain ayunan dengan tali penggantung sepanjang 2,45 m. Apabila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2, periode ayunan sebesar....
A. π / 2 s
B. π s
C. 1,5 π s
D. 2π s
E. 3 π s

Pembahasan
T = 2π √(L/g) = 2π √(2,45 m/ 9,8 m/s2) = 2π . 0,5 s = π s
Jawaban: B

Nomor 9
Sebuah benda bermassa 50 gram digetarkan dengan persamaan y = 0,1 sin 100t, dengan y dalam meter dan t dalam sekon. Energi total yang dimiliki benda sebesar ...
A. 1,0 joule
B. 1,5 joule
C. 2,0 joule
D. 2,5 joule
E. 5,0 joule

Pembahasan
Enegi total getaran harmonik adalah sebagai berikut:
E = 1/2 m . ω2 . A2 = 1/2 . 0,05 . 1002 . 0,12 =  2,5 joule
Jawaban: D

Nomor 10
Sebuah pegas sepanjang 20 cm digantung vertikal. Ketika diberi beban 400 gram, panjang pegas menjadi 22,45 cm. Ketika beban ditarik kebawah sejauh 10 cm dan dilepaskan, pegas bergetar dengan frekuensi sebesar ...(g = 9,8 m/s2).
A. 5 Hz
B. 5/π Hz
C. 10 Hz
D. 10/π  Hz
E. 15/π Hz

Pembahasan:
Hitung terlebih dahulu konstanta pegas k
k = F/x = m . g / x = (0,4 kg . 9,8 m/s2) / 0,0245 m = 160 N/m
Menghitung frekuensi pegas
f = 1/2π . √(k/m) = 1/2π . √(160/0,4) = 1/2π . 20 = 10/π Hz
Jawaban: D

.
Topik: #Materi fisika kelas XI SMA #Pembahasan soal getaran harmonis sederhana


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

Cari Blog Ini

Arsip Blog

   

Popular Posts

  • Contoh soal rumus alkana, alkena, alkuna & pembahasan
    Nomor 1 Hidrokarbon yang banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik adalah golongan alkena. Rumus umum senyawa alkena adalah.......
  • Contoh soal tata nama senyawa biner, poliatomik dan pembahasannya
    Berikut adalah tata cara memberi nama senyawa biner : Senyawa biner yang terdiri dari atom logam dan nonlogam diberi nama dengan cara menyeb...
  • Model Atom Rutherford
    Pada tahun 1911 Hans William Geiger dan Ernest Marsden di bawah pengawasan Ernest Rutherford melakukan percobaan hamburan sinar alfa untuk ...
  • Pembahasan soal persamaan umum gas ideal
    Persamaan umum gas ideal Berikut ini merupakan pembahasan soal-soal fisika SMA kelas XI tentang persamaan umum gas ideal. Persamaan umum gas...
  • Ringkasan materi dan Pembahasan soal UN tentang fluida statis dan dinamis
    Ringkasan materi dan Pembahasan soal UN tentang fluida statis dan dinamis Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisik...
  • Contoh Soal dan Pembahasan Usaha dan Daya
    usaha dan daya, materi fisika SMP Kelas 8 (VIII), tercakup rumus-rumus usaha, daya, perubahan energi, serta hubungannya dengan gaya-gaya, p...
  • Silabus Fisika SMA Kurikulum 2013 | Download Soal
    untuk download silabus fisika kurikulum 2013 silahkan ikuti link berikut    Silabus Fisika SMA Kurikulum 2013 | 

Halaman

  • Beranda
  • Site Map
  • Disclaimer
Ehcrodeh. Gambar tema oleh Matt Vince. Diberdayakan oleh Blogger.
Copyright © Suka Motor . Template by: Padja Tjiloeah