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 Baca juga : Rumus Getaran dan Gelombang Mekanisme Pendengaran Pada Manusia dan Hewan Pengertian, Sifat, Jenis, dan Karakteristik Gelombang Bunyi 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 ayunan d) 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 Baca Juga : Definisi Gelombang dan Jenis-Jenis Gelombang Penjelasan Gelombang Transversal dan Longitudinal 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 cm d) 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 Soal No. 13 Jika gelombang merambat dari tempat yang dalam ke tempat yang lebih dangkal, maka pernyataan yang benar adalah...a. cepat rambat dan panjang gelombang tetap b. cepat rambat menjadi lebih besar dan panjang gelombang tetap c. cepat rambat mengecil dan panjang gelombang membesar d. cepat rambat dan panjang gelombang mengecil e. cepat rambat mengecil dan frekuensi membesar Pembahasan cepat rambat dan panjang gelombang mengecil. Pembahasan: λdalam > λdangkal panjang gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang gelombang di tempat yang dangkal . v=λf, frekuensi tetap, maka cepat rambat gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada di tempat yang dangkal vdalam > vdangkal Soal No. 14 Jika gelombang merambat dari tempat yang dalam ke tempat yang lebih dangkal, maka pernyataan yang benar adalah...a. cepat rambat dan panjang gelombang tetap b. cepat rambat menjadi lebih besar dan panjang gelombang tetap c. cepat rambat mengecil dan panjang gelombang membesar d. cepat rambat dan panjang gelombang mengecil e. cepat rambat mengecil dan frekuensi membesar Pembahasan cepat rambat dan panjang gelombang mengecil. Pembahasan: λdalam > λdangkal panjang gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang gelombang di tempat yang dangkal . v=λf, frekuensi tetap, maka cepat rambat gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada di tempat yang dangkal vdalam > vdangkal Soal No. 15 A bergetar 5Hz dan b bergetar dengan periode o,1 detik dan mulai bergetar bersamaan. jika a bergetar 20 getaran, maka jumlah getaran yang dilakukan ba. 100 getaran b. 40 getaran c. 20 getaran d. 4 getaran Pembahasan Getaran → besaran getaran A fa = 5 Hz na = 20 t = __? fa = na / t 5 = 20 / t t = 4 s getaran B Tb = 0,1 s t = 4 s nb = __? Tb = t / nb 0,1 = 4 / nb nb = 40
