Latihan Soal beserta Jawaban Materi Getaran Kelas 11 SMA

1. Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat berayun dengan simpangan kecil. supaya periode ayunannya bertambah besar maka:

(1) ayunannya diberi simpangan awal yang lebih besar.
(2) massa bendanya ditambah.
(3) ayunan diberi kecepatan awal.
(4) benang penggantungnya diperpanjang.

Pilihan yang benar adalah ….

a. (1), (2), (3)                                   d. (4) saja
b. (1) dan (3)                                   e. (1), (2), (3) dan (4)
c. (2) dan (4)

Jawaban: D

2. Panjang tali sebuah ayunan bandul sederhana L = 1,5 m dan frekuensinya 0,4 Hz. Jika dianggap π² = ω, besar percepatan gravitasi di tempat itu adalah ….
a. 9,4 m/s²                                      d. 9,7 m/s²
b. 9,5 m/s²                                      e. 9,8 m/s²
c. 9,6 m/s²

Jawaban: C

Cara:
diketahui:
l = 1,5 m
f = 0,4 Hz
π² = 10 m
g = …. ?

f = ½ π √g/l
0,4 = 1 ⁄ 2 . 10 √g/1,5
(0,4)² = 1 ⁄ 4 . 10 × g ⁄ 1,5
0,16 = g ⁄ 60
g = 9,6 m/s²

3. Pada gerak harmonik pegas, jjika massa beban yang digantung pada ujung bawah pegas 1 kg, periode getarannya 2 sekon. Apabila massa beban ditambah sehingga menjadi 4 kg, periode getarannya adalah ….
a. ¼ sekon                                         d. 4 sekon
b. ½ sekon                                         e. 8 sekon
c. 1 sekon

Jawaban: D

Cara:
diketahui:
m1 = 1 kg
m2 = 4 kg
T1 = 2 s
T2 = …. ?

T1 ⁄ T2 = √m1 ⁄ √m2
2 ⁄ T2 = √1 ⁄ √4
T2 = 4 s

4. Sebuah benda diikat pada ujung suatu pegas dan digetarkan harmonik dengan amplitudo A. Konstanta pegas k,  pada saat simpangan benda 0,5 A, maka energi kinetik benda sebesar ….
a. 1 ⁄ 8 kA²                                         d. ½ kA²
b. ¼ kA²                                           e. ¾ kA²
c. 3 ⁄ 8 kA²

Jawaban: C

Cara:
Diketahui:
A = A
k = k
y = 0,5 A

Ek = ½ k (A² − y²)
= ½ k (A² − (½A)²)
= ½ k (A² − ¼A²)
= ½ k . ¾ A²
Ek = 3 ⁄ 8 kA²

5. Bila v = kecepatan, a = percepatan, Ek = tenaga kinetik dan Ep = tenaga potensial getaran. Maka pada saat melalui kedudukan seimbang ….
(1) Ek maksimum                  (3) a = 0
(2) Ek minimum                    (4) Ep = 0

Jawaban: (1), (3), (4)

6. Dua ayunan sederhana masing-masing panjang talinya 16 cm dan 36 cm. Perbandingan frekuensi getaran antara kedua ayunan tersebut ….
a. 4 : 9                                                d. 2 : 3
b. 9 : 4                                                e. semua jawaban benar
c. 3 : 2

Jawaban: C

Cara:
Diketahui:
l1 = 16 cm
l2 = 36 cm

f1 / f2 = √l1 / √l2
f1 / f2 = √16 / √36
f1 / f2 = 2 / 3
f1 : f2 = 3 : 2

7. Dua buah sistem masa pegas A dan B bergetar pada frekuensi fa dan fb. Bila fa = fb dan tetapan pegas kedua sistem dianggap sama. Maka kedua massa ma dan mb memenuhi hubungan ….
a. ma = ¼ mb                                   d. ma = 2 mb
b. ma = ½ mb                                   e. ma = 4 mb
c. ma = mb

Jawaban: C

Cara:
fa = fb
fa² = fb²
¼ π² . k ⁄ ma = ¼ π² . k ⁄ mb
1 ⁄ ma =  1 ⁄ mb
ma = mb

8. Sebuah ayunan ditempatkan di bawah sebuah lift. Jika lift dalam keadaan diam, periode ayunan 1 sekon. Jika percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s², pada saat lift bergerak ke bawah dengan percepatan 7,5 m/s². Maka periode ayunan menjadi ….
a. 1 ⁄ 3 sekon                                   d. 2 sekon
b. ½ sekon                                      e. 3 sekon
c. 1 sekon

Jawaban: D

Cara:
Diketahui:
T diam = 1 s
g = 10 m/s²
T turun = …. ?

T1 : T2 = √l⁄10 : √l⁄10-7,5
1 : T2 = √¼ : √1
1 : T2 = √1 : √4
T2 = √4
T2 = 2 sekon

9. Pegas disusun seri dan paralel. Ujung pegas digantungi beban yang sama besar. Bila konstanta pegas k1=k2=k3=k4 maka perbandingan periode susunan seri dan paralel adalah ….
a. 5 : 4                                             d. 1 : 2
b. 2 : 1                                             e. 2 : 3
c. 3 : 2

Jawaban: B

Cara:
T1 : T2 = √kp : √ks
T1 : T2 = √2k : √½ k
T1 : T2 = √4 : √1
T1 : T2 = 2 : 1

10. Sebuah benda melakukan gerak harmonis sederhana, maka percepatannya adalah:
(1) berbanding terbalik terhadap simpangannya
(2) berlawanan arah dengan arah simpangan
(3) maksimum pada saat simpangan maksimum
(4) minimum pada saat simpangan minimum
Pernyataan yang benar adalah ….
a. (1) saja                                            d. (2), (3) dan (4)
b. (1) dan (3)                                      e. (2) dan (4)
c. (1), (2), (3) dan (4)

Jawaban: D 

11. Sebuah titik materi melakukan getaran harmonis sederhana dengan amplitudo A. Pada saat simpangan ½ A, maka fase getarannya terhadap titik setimbangnya adalah ….
a. 1 ⁄ 8                                                d. ½√2
b. ¼                                                  e. 1 ⁄ 12
c. ½

Jawaban: E

Cara:
Diketahui:
y = ½ A

y = A sin θ
½ A = A sin θ
θ = 30º = π ⁄ 6

θ = 2 π φ
π ⁄ 6 = 2 π φ
φ = 1 ⁄ 12

12. Simpangan suatu benda yang bergerak harmonik sederhana dinyatakan oleh persamaan y = 0,01 sin 1000 πt dengan y dalam meter dan t dalam sekon. kedudukan seimbangnya pertama kali tercapai setelah benda itu bergerak ….
a. 0,001 s                                          d. 0,02 s
b. 0,002 s                                         e. 0,0005 s
c. 0,01 s

Jawaban: E

Cara:
Diketahui:
y = 0,01 sin 1000 πt

y max → θ = 1000 πt
π ⁄ 2 = 1000 πt
1 = 2000 t
t = 1 ⁄ 2000
                t = 0,0005 s

13. Sebuah benda melakukan gerak harmonik  sederhana dengan amplitudo A dan periode T. Setelah bergerak selama 1 ⁄ 12 T melalui titik keseimbangannya, sempangan benda adalah ….
a. A ⁄ 8                                                 d. A ⁄ 2
b. A ⁄ √2                                              e. 2 √2 A ⁄ 3
c. A ⁄ 2 √2

Jawaban: D

Cara:
y = A sin θ
= A sin 2 π t ⁄ T
= A sin 2 π 1⁄12 T : T
= A sin π ⁄ 6
= A sin 30
y = A ⁄ 2

14. Suatu partikel bergetar selaras dengan amplitudo A cm dan periode T detik. Jika partikel mulai bergetar dari kedudukan seimbang dengan arah ke kanan, maka partikel mempunyai simpangan sebesar ½ A cm dengan arah gerak ke kiri pada saat partikel telah bergetar selama waktu …. detik.
a. 1                                                       d. 1 ⁄ 8
b. ½                                                    e. 1 ⁄ 12
c. ¼

Jawaban: E

Cara:
y = A sin θ
½ A = A sin θ
θ = 30
θ = π ⁄ 6
θ = 2 π φ
φ = t ⁄ T
1 ⁄ 12 . T = t
t = 1 ⁄ 12

15. Benda bergetar selaras sederhana pada pegas dengan tetapan gaya 80 N ⁄ m. Amplitudo getaran tersebut 20 cm dan kecepatan maksimumnya 4 m/s. Massa benda tersebut diatas bernilai …. kg.
a. 1                                                        d. 0,2
b. 0,8                                                    e. 0,1
c. 0,4

Jawaban: D

Cara:
Diketahui:
K = 80 N ⁄ m
A = 20 cm = 0,2 m
Vy max = 4 m/s
m = …. ?

Vy max = ω . A
4 = √k ⁄ m . A
4 = √80 ⁄ m . 0,2
(20)² = 80 ⁄ m
400 = 80 ⁄ m
        m = 0,2 kg

1 Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*