21. Getaran

7/31/2019 21. Getaran

1/23

Getaran, Gelombang dan O ptika

mhharismansur@gmail .com

1

GETARAN

1. Banyaknya getaran yang terjadi tiap satu satuan waktu disebut A. Fase getaran D. Simpangan getaranB. Periode getaran E. Amplitudo

C. Frekuensi getaranJawab : C

2. Sebuah partikel yang bergetar harmonis suatu saat simpangannya sama dengansetengah amplitudonya. Sudut fase getaran saat itu adalah oA. 0 B. 30 C. 45 D. 60 E. 90

Jawab : B

o

A

A30

2

1)2/1(sin

3. UMPTN 1994 Rayon B kode 25Sebuah titik materi melakukan getaran harmonis sederhana dengan amplitude A.

Pada saat simpangannya 221 A , mak fase getarannya terhadap titik seimbang

adalah

A. 1/8 B. C. D. 221 E. 2

Jawab : A

81

36045

2452

21cossin

?....;221

Ay

Ay

Ay

4. UMPTN 1999 Rayon B kode 52Dua buah osilator bergetar dengan fase sama pada saat t=0. Frekuensi getaran itu

10 Hz dan 40 Hz. Setelah 5/4 sekon kedua gelombang itu berselisih sudut fase

A. 00 B. 030 C. 045 D. 090 E. 0180

Jawab : E

1802)37,5(2

4

5)1040(2)(2)(2

?...:4/5:40:10

21

12

12

12

21

x

tffT

t

T

t

tHzfHzf

7/31/2019 21. Getaran

2/23



2

5. Dua buah titik melakukan gerak harmonis sederhana pada satu garis lurus. Mula-mula kedua titik berangkat dati titik keseimbangan dengan arah yang sama

dengan periode masing-masing (1/10) sekon dan (1/12)sekon. Beda fase setelahkedua titik bergerak 1/3 sekon adalah

A. 1/7 B. 1/6 C. 1/3 D. E. 2/3Jawab : E

3

2)1012(

3

1

)11

(3

1)

11(

sekon3

1...?t

sekon12

1sekon;

10

1

101121121211

TTtTT

6. Sebuah titik materi melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitude 10cm dan periode 2 sekon. Jika pada saat t= 0, simpangan titik materi maksimum,

tentukan fase getaran pada saat simpangan getarnya 5 cm !

A. 1/6 B. 5/8 C. 1/3 D. E. Jawab : A

6

130

2

2.30

2

.30

2

1

10

5sin

5?...

2;10

t

Tt

cmy

sekonTcmA

7. Sebuah partikel bergetar selaras dengan amplitude 6 cm melakukan 180 geteransetiap menit. Simpangan partikel pada saat t=1/6 sekon adalah cmA. nol B. 3 C. 6 D. 23 E. 32

Jawab : A

0)6/1(32sin62sin

?....:6/1:Hz3/3menit/180:6

ftAY

ysekontsfcmA

8. Sebuah partikel bergetar harmonis vertikal dengan amplitude 10 cm. Pada saatfase getarannya 1/6, besar simpangannya adalah cmA. 2 B. 5 C. 10 D. 25 E. 35

Jawab : E

mAT

tAY

YcmA

35310)6/1(2sin102sin2sin

?...:6/1:10

21

7/31/2019 21. Getaran

3/23



3

9. Suatu benda melakukan gerak harmonis dengan persamaan y = 10 sin (5 t)dalam cm, maka amplitude persamaan tersebut adalah cm

A. 2 B. 2,5 C. 5 D. 5,5 E. 10Jawab : E

cmAftAyAty 10)2sin(?......:)5sin(10

10.Sebuah partikel bergetar harmonis sederhana dengan amplitudonya 36 cm. Padasaat kecepatannya sama dengan setengah kecepatan maksimumnya, makasimpangannya adalah cm

A. nol B. 3 C. 6 D. 7,5 E. 9Jawab : E

cm9)3(3660sin36sin

602

1cos?....::36

21

021

21

Ay

v

v

v

vyvvcmA

m

m

m

m

11.Suatu benda melakukan gerak harmonis dengan amplitude A. Pada saatkecepatannya sama dengan kecepatan maksimumnya, simpangannya AA. nol B. 0,5 C. 0,64 D. 0,87 E. 1

Jawab : A

0sin01cos?....:

AYo

A

A

mv

vy

mvv

12.UMPTN 1989 Rayon ASebuah benda melakukan gerak harmonis dengan amplitude A. Pada saat

kecepatannya sama dengan setengah kecepatan maksimum, simpangannya AA. nol B. 0,5 C. 0,64 D. 0,87 E. 1

Jawab : D

AAAAyyvv m 87,0360sinsin?...;60; 210

21

13.Kecepatan sebuah benda agar bergetar harmonis pada suatu saat : mV321 ,mV =tegangan maksimum. Bila amplitude A , maka besar simpangan saat itu

adalah A

A. A321 B. 2 A C. A2

21 D. A3 E. A

21

Jawab : E

7/31/2019 21. Getaran

4/23



4

AAAyvvvv

yvv

mmm

m

210

21

21

30sinsin30cos3cos

?...:3

14.Sebuah partikel melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitude 4cm.Pada jarak berapa dari titik keseimbangan partikel ini akan memiliki kelajuansama dengan setengah dari kelajuan maksimumnya ?

A. cm2 B. cm3 C. cm2 D. cm22 E. cm32Jawab : E

cm32)3(460sin4sin

602

1cos

?...

cm;4

21

21

21

Ay

v

v

y

vvAm

m

m

15.Sebuah partikel bergerak harmonis sederhana dengan persamaan y=4 sin (100t)cm dalam satuan SI, frekuensi getaran tersebut adalah Hz

A. 100 B. 50 C. 20 D.

50E.

20

Jawab : D

Hzt

ftfttt

50

2

1001002100

16.Sebuah partikel bermassa kg310 bergerak harmonis sederhama denganamplitude mx 3102 , percepatan partikel pada saat simpangannya maksimum

adalah 23 /108 smx . Frekuensi getaran adalah Hz

A.

1000B. 1000 C.

2000D. 2000 E.

4000

Jawab : A

Hzf

xfxAfa

f

AysmxamxAkgm

3

2

6

322322

23

33

1010)102(41084

?...

)(/108102;10

7/31/2019 21. Getaran

5/23



5

17.Seutas tali bergetar menurut persamaan ty 628sin10 , dengan menggunakansatuan dasar SI, maka frekuensi gelombang getaran tali adalah HzA. 10 B. 50 C. 100 D. 200 E. 400

Jawab : C

Hzt

t

tffty 100

314

2

628

2?...628sin10

18.Seutas tali bergetar menurut persamaan ty 200sin . Frekuensi getaran taliadalah Hz

A. 10 B. 50 C. 100 D. 200 E. 400Jawab : C

HzffHzfty 1002002....200sin

19.Kecepatan sebuah partikel yang bergetar harmonis dengan amplitude 5 cm padasaat melewati kedudukan seimbangnya adalah 50 m/s, maka frekuensigetarannya adalah A. 5 B. 10 C. 50 D. 250 E. 500

Jawab : E

HzxA

vffAvfmcmAsmv

mak

makmak 50005,02

50

22?...:05,05:/50

20.Simpangan suatu benda yang sedang bergerak harmonis sederhana dinyatakanoleh pesamaan (m)1000sin01,0 ty , dimana t dalam sekon. Kedudukan

seimbangnya pertama kali tercapai setelah benda itu bergerak sekon

A. 0,001 B. 0,002 C. 0,01 D. 0,02 E. 0,1Jawab : A

stt

ttyty

001,01000

01000sin01000sin01,0

0)...?(yt

(m)1000sin01,0

21.Menentukan benda melakukan gerak harmonis dengan persamaan y=5sin(5t)0,menggunakan satuan dasar SI. Kecepatan getaran benda itu pada detik keenamadalah m/s

A. 0,25 B. 2,5 3 C. 10 D. 25 E. 25 3

Jawab : D

m/s25)6.10cos()50()10cos()105(?...:)10sin(5 txvvty

7/31/2019 21. Getaran

6/23



6

22.SPMB 2002 Regional I kode 121Sebuah partikel bergerak selaras dengan amplitude A cm dan periode Tdetik. Jika

partikel mulai bergetar dari kedudukan seimbang dengan arah ke kanan, maka

partikel mempunyai simpangan sebesar A21 cm dengan arah gerak ke kiri pada

saat partikel telah bergetar selama waktu detik

A.12

TB.

6

TC.

4

TD.

3

TE.

12

5T

Jawab : E

;...6

5;

6;0;

2

1sin

2

1

A

yAy

Bergerak ke kiri atau pada kuadran II mencapai sudut6

5 ,

maka harga t sama dengan12

5

)2(6

5

2

.2 TTTtt

T

23.UMPTN 1993 Rayon CSebuah partikel melakukan getaran selaras dengan frekuensi 5 Hz dan amplitude10cm. Kecepatan partikel pada saat berada simpangan 8 cm adalah cm/s

A. 8 B. 30 C. 60 D. 72 E. 80

Jawab : C

cm/s60)106)(10)(5(2cos2

106cos

108sin

cm8?,...cm;10;5

fAvAy

yvAHzf

24.Sebuah partikel bergerak harmonis dengan frekuensi 4 Hz dan amplitude 2 cm.Kecepatan maksimum partikel adalah cm/s

A. B. 2 C. 4 D. 8 E. 16

Jawab : E

cm/s162422?...;2;4 xxfAvvcmAHzf maksmaks

25.Sebuah benda melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitude A. Jikakecepatan maksimum benda tersebut adalah

mv , tentukan besar kecepatannya

pada saat simpangan benda 35,0 A ! (dalam mv )

A. 0,1mv B. 0,3 mv C. 0,5 mv D. 0,6 mv E. mv

Jawab : C

7/31/2019 21. Getaran

7/23



7

mmm

m

vvvv

vvAy

5,060coscos

60335,0sin...;35,0 21

26.Sebuah partikel bergerak harmonis dengan periode 6 detik dengan amplitude10cm. Kelajuan partikel pada saat berada 5 cm dari titik setimbangnya adalah

A. 7,09cm/s C. 10,07cm/s E. 19,12cm/sB. 8,51cm/s D. 11,07cm/s Jawab : C

cm/s07,933

530cos)10(

6

2

cos2

3010

5sin

5?...

10;6

v

AT

v

cmyv

cmAsT

27.Sebuah benda melakukan gerak gerak harmonis dengan periode 6s dan amplitude10 cm. Kelajuan partikel pada saat berada 5 cm dari titik seimbang adalah m/sA. 7,09 B. 8,81 C. 10,07 D. 11,07 E. 19,12

Jawab : C

cm/s07,1009,9)3(6

)10(

)3(6

)10(230cos

6

)10(2cos

2

30

2

1

10

5sin

)5?(...

10sekon,62

1

0

v

T

Av

A

y

cmyv

cmAT

28.Jika sebuah getaran harmonis memiliki frekuensi f dan amplitude A, makakecepatan benda dititik seimbang adalah

A. nol B. 2fA C. fA/2 D. fA2 E. fA

Jawab : D

fAvvvvv mm 2maka)1cosmaks(cos

29.Setiap benda yang melakukan gerak harmonis akan berlaku A. pada saat simpangan maksimum energinya maksimumB. pada saat simpangan nol energinya maksimumC. pada saat simpangan maksimum energi kinetiknya maksimumD. pada saat percepatan nol kecepatannya maksimumE. pada saat energi potensial nol kecepatannya nol

7/31/2019 21. Getaran

8/23



8

Jawab : A

(min)0min00

-aAy

maks)(1cos

maks)(1sin2

vAvvEay

maksEaA

maks

maks

30.Sebuah partikel bergetar harmonis denga persamaan ty 10sin4 , jika y dalamcm dan t dalam sekon. Maka berturut-turut simpangan maksimum dan kecepatan

maksimumnya adalah A. 40 cm dan 4 cm/s C. 44 cm dan 40 cm/s E. 4 cm dan 40 cm/s

B. 40 cm dan 40 cm/s D. 4 cm dan 4 cm/s Jawab : E

scmxAvv

tvvcmyty

vyty

maks

maksmaks

maksmaks

/40104

1)(cos10cos41)(sin10sin4

?...:?...:10sin4

31.Sebuah partikel bergerak harmonis dengan amplitude 13 cm dengan peroide1,0 sekon. Kecepatan partikel pada saat simpangannya 5 cm adalah m/sA. 2,4 B. 4,2 C. 24,2 D. 24 E. 240

Jawab : A

smvxxtT

AtAv

ttttT

Ay

cmyvTcmA

/4,21312

1,021320cos220cos

13

1220cos

13

520sin

1,0

2sin135

2sin

5?.....:1,0:13

32.Sipenmaru 1987Sebuah pertikel bergetar harmonis dengan periode 6 detik dan amplitude 10 cm.

Kelajuan partikel pada saat berada 5 cm dari titik seimbangnya adalah cm/sA. 7,09 B. 8,51 C. 9,07 D. 11,07 E. 19,12

Jawab : B

cm/s89,86

17)3

2

1)(10(

6

2cos

2

3cos;sincm5?...cm;10;6 2121

AT

v

yvAsT

7/31/2019 21. Getaran

9/23



9

33.Benda yang bergerak harmonis arah vertical memiliki kelajuan maksimumsebesar 4 m/s. Tepat saat benda memiliki fase 1/3 kecepatannya adalah ..

A. 2 m/s arah ke atas D. sm/32 arah ke bawahB. 2 m/s arah ke bawah E. sm/32 arah ke atasC. sm/22 arah ke atas Jawab : B

m/s24)(2cos42cos?...::m/s4 213131 xT

tvvv

T

tv mm

atau 2 m/s ke bawah

34.Perbandingan kecepatan partikel yang bergetar harmonis pada suatu titik yangterletak setengah amplitudonya dengan kecepatan maksimumnya adalah

A. 2:1 B. 2:2 C. 3:2 D. 2:2 E. 2:3

Jawab : B

3:2)3(:1:

30cos:1cos:1cos2:2:

?....::30:5,0

cos2:2

21

0

0

vv

fAfAvv

vvAy

fAvfAv

mak

mak

mak

mak

35.Sebuah benda yang melakukan gerak harmonis, maka :A. di titik seimbang kecepatannya nol, percepatannya nolB. di titik seimbang kecepatannya maksimum, percepatannya nolC. di titik seimbang kecepatan dan percepatannya maksimumD. di titik simpangan maksimum, kecepatan dan percepatan nolE. di titik simpangan maksimum, kecepatan dan percepatan maksimumJawab : C

(maks)0cos(maks)siny

(min)00sin

(maks)90sinsin

(min)090cos(maks)cos

1sin

1cos

2

222

mm

mmm

vvvvAA

Aa

AAAa

vvvvvvv

7/31/2019 21. Getaran

10/23



10

36.Percepatan maksimum getaran harmonis adalah , sedangkan kecepatanmaksimumnya adalah , maka amplitude getarannya adalah :

A.

B. C.

2D.

1E.

2

Jawab : E

1sincos?... Ava makmak

222

22

2 sincos

AA

AA

AA

AaA

AAv makmak

37.Sebuah benda melakukan gerak harmonis arah vertical dengan frekuensi 5Hz.Tepat saat menyimpang 4 cm di atas titik seimbang, benda tersebut mendapat

percepatan yang nilai dan arahnya A. 2/4,0 sm , arah ke atas D. 22 /4 sm , arah ke bawah

B. 2/4,0 sm , arah ke bawah E. 22 /4 sm , arah ke atas

C. 2/4 sm , arah ke atas

Jawab : D

bawah)(ke4)04,0()5(4

4

?...

4;5

222

222

a

AfAa

a

cmyHzf

38.Benda bergerak harmonis arah vertical memiliki percepatan maksimum sebesar2m/s8 . Pada saat benda memiliki fase 7/12, maka percepatan benda 2m/s

A. ataskearah,m/s4 2 D. bawahkearah,m/s34 2

B. bawahkearah,m/s4 2 E. ataskearah,m/s34 2

C. ataskearah,m/s24 2

Jawab : B

22m m/s4)5,0(86

7sin82sin...?a;

12

7;m/s8a

T

taa

T

tm

7/31/2019 21. Getaran

11/23



11

39.UMPTN 2001 Rayon B kode 150Bila pada simpangan cmy 5 percepatan getaran selaras 2/5 scma , maka

pada simpangan 10 cm, percepatannya adalah 2cm/s

A. -25 B. -20 C. -10 D. -2,5 E. -1,25

Jawab : C

21

112

11

2

cm/s105

105

?...;cm10;cm/s5;cm5

ay

y

a

aya

ayay

40.UMPTN 2001 Rayon B kode 150Sebuah benda melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitude A dan

frekuensi sudut . Pada saat kecepatan benda sama dengan 4/5 kecepatan

maksimumnya, percepatannya adalah 2A

A. 54 B. 53 C. 51 D. 53 E. 54

Jawab : B

AAav

v

vvavv

m

mm

22

54

5

3sin

5

3sin;

5

4cos

cos?...;

41.Sebuah benda massanya 0,005 kg bergerak harmonis sederhana dengan periode0,04 sekon dan amplitude 0,01 m. Percepatan maksimum benda adalah

2

/sm A. 123 B. 247 C. 494 D. 988 E. 1976

Jawab : B

2

2

2

2

2

/2477,246)01,0()04,0(

44

?...;01,0

04,0;005,0smA

Ta

amA

sTkgmmaks

maks

42.Sebuah benda yang bergerak sederhana dinyatakan oleh persamaan)(1,0sin4 mty . Dimana t dalam sekon. Simpangan, kecepatan dan percepatan

benda setelah bergerak 5 sekon adalah

A. 0 m, 0,4m/s dan -0,04 2m/s D. 4 m, 0m/s dan 0,04 2m/s

B. 4 m, 0m/s dan -0,04 2m/s E. 4 m, 0,4m/s dan 0,04 2m/s

C. 4 m, 0,4m/s dan -0,04 2m/s

Jawab : C

7/31/2019 21. Getaran

12/23



12

2m/s04,05.1,0sin04,0

5.1,0sin04,01,0sin01,0.4*

/05.1,0cos4,01,0sin1,0.4*

45.1,0sin41,0sin4*

s5?...

?...?;...

)(1,0sin4

a

ta

smtv

mty

ta

vy

mty

43.Per mobil bergerak ke atas dan kebawah dengan periode 2 detik ketika banmobil melewati suahu penghalang. Massa mobil dan pengemudi 300 kg. Jikapengemudi menaikkan beberapa temannya sehingga massa mobil danpemumpang adalah 600 kg, maka periode baru getaran per ketika melewati

penghalang itu adalah detik

A. 22 B. 2 C. 2 D. 1 E. 2/1

Jawab : B

sm

mTTTkgmsTkgm 2

300

6002?...:600:2:300

1

2

122211

44.Jika massa beban pada getaran sistim pegas dijadikan empat kali semula, makaperiode getarannya menjadi kaliA. 0,25 B. 0,5 C. 2 D. 4 E. tetap

Jawab : C

24

224

212

1

?...

1

:4

1

k

m

k

m

k

mTTmm

45.UMPTN 1989 Rayon CPada getaran harmonis pegas, jika massa beban yang digantung pada ujung bawahpegas 1 kg, periode getarannya 2 detik. Jika massa beban ditambah sehingga

sekarang menjadi 4 kg, maka periode getarnya adalah detikA. B. C. 1 D. 4 E. 8

Jawab : D

s41

42?...;kg4s;2;kg1 1111

m

mTTTmTm

7/31/2019 21. Getaran

13/23



13

46.UMPTN 1998 Rayon A kode 54Pegas disusun secara seri dan parallel seperti pada gambar. Ujung pegas

digantungi beban yang sama besar. Bila konstanta pegas 21 kk kkk 43 ,

maka perbandingan periode susunan seri dan parallel adalah (A). 5 : 4 (C). 3 : 2 (E). 2 : 3

(B). 2 : 1 (D). 1 : 2 Jawab : B

?...(paralel):(seri);4321 TTkkkkk

)(

1:

)(

1(paralel):(seri)

12

pkskTT

Tk

1:22/:2)(:)((paralel):(seri) kkskpkTT

47.Sebuah pegas pada gambar (a) dan (b)Adalah identik, benda bermassa m melakukan gerak

karmonis sederhana dengan periode1

T untuk gambar

(a) dan 2T untuk gambar (b), tentukan perbandingan

1T dan 2T :

A. B. C. 321 D. 1 E. 3

Jawab : C

3

2

1:1T:T

4

3:T:T

4

322T

3

4

3;

3

(b)gambarPada

2T

(a)gambarpada

21

21

2

1

k

m

kp

m

k

m

kp

m

kk

kkp

kks

k

m

48.Sebuah pegas akan bertambah panjang 20 cm ketika diberi gaya 1,5N. Jika sebuahbeban bermassa m digantungkan vertical pada ujung bebas, kemudian pegasdigetarkan ternyata periodenya 1 sekon. Besar m adalah kgA. 0,2 B. 0,4 C. 0,6 D. 0,8 E. 1,0

Jawab : A

?...;1;5,1;20 msTNFcmy

kg2,01899,04

)5,7()1(

4N/m5,7

2,0

5,12

2

2

2

kTm

y

Fk

1k

2k3k

4k

MM

m

m )(a

)(b

7/31/2019 21. Getaran

14/23



14

49.Grafik disamping menyatakan hubungan T2 terhadap m dari percobaan getaranpegas A, T adalah peroide getaran dan m adalah massa beban. Jika pegas A

pararel maka konstanta pegas gabungan adalah N/m2A. 4 C. 8 E. 20

B. 24 D. 28

Jawab : D

2222

21

22

2

2

2

2

/844

/41

.1.44

mNkkk

mNT

mk

p

50.Perhatikan grafik hubungan gaya (F) terhadap pertambahan panjang (x) suatupegas. Pada saat gayanya 40N, pegas memiliki energi potensial 0,4 joule, makakonstanta pegas tersebut adalah N/m

A. 500 C. 2000 E. 4000B. 1000 D. 2500

Jawab : C

joulexEp

FK 2000

8

16000

4,02

2)40(

2

2

51.Sebuah jam dipindahkan dari suatu tempat yang percepatan gravitasinya 10m/s2ke tempat lain yang percepatan gravitasinya 10,01m/s2. Maka prosentaseperubahan panjang ayunan jam agar periodenya tetap adalah

A. 0,01% B. 0,1% C. 1% D. 10% E. 10,1%Jawab : B

%1,0%100001,0

%100001,0001,1

001,110

01,1042

...%:/01,10:/10

1

1

1

11112

111

1

22

1

1

22

2

2

2

1

l

l

l

lllllll

lllg

gl

g

lT

g

lT

lsmgsmg

52.Periode ayunan sederhana adalah 2 sekon. Jika panjang tali dijadikan 4 kali lipat,maka periodenya sekarang menjadi sekonA. 0,25 B. 0,5 C. 2 D. 4 E. 8

m(kg)

T2(s2)

1 2 3

1

2

3

X(m)

F(N)

40

x

7/31/2019 21. Getaran

15/23



15

Jawab : C

Tg

l

g

lTTll 2

4212

1?...

1:4

1

53.Periode dari sebuah ayunan sederhana adalah 2 sekon. Jika panjang tali dijadikan4 kali lipat, maka periode ayunannya menjadisekon

A. 0,25 B. 0,50 C. 2,00 D. 4,00 E. 8,00

Jawab : D

s41

42?...;4;2 1111

l

lTTTllsT

54.Dua ayunan sederhana A dan B dengan panjang tali 50 cm untuk A dan 72 cmuntuk B. masing-masing digantungi beban 200 gram untuk A dan 300 gram untuk

B. Perbandingan antara frekuensi ayunan A dan B adalah

A. 2 : 3 B. 5 : 6 C. 6 : 5 D. 25 : 36 E. 36 : 25Jawab : C

5:6225:236::?......:

300:200:36:50

ABBABA

BABA

LLffff

cmmcmmcmLcmL

55.Sebuah bandul memiliki massa m digantung dengan tali panjang a dan diberisimpangan b , terjadi getaran harmonis. Jika percepatan gravitasi adalah g, maka

dalam satu detik terjadi getaran kali

A.g

a2 B.g

b2 C. gl.2 D.a

g

2

1E.

bg

2

1

Jawab : D

a

g

l

gf

fal

2

1

2

1

bumigravitasipercepatang

?...:(m)by;(m)

56.Sebuah pegas dengan tetapan pegas k diberikan massa m dan ditarik ke bawahsejauh A kemudian dilepaskan. Frekuensi getaran yang terjadi adalah

A.A

m2

1B.

mk

2

1C. Am.2 D.

Am2 E.

km

2

1

Jawab : B

7/31/2019 21. Getaran

16/23



16

m

kf

m

kf

m

kkm

2

122

57.UMPTN 1991 Rayon CSebuah bola dengan massa 20 gram digantung pada sepotong per pegas.Kemudian bola ditarik ke bawah dari kedudukan seimbang lalu dilepaskan,

ternyata terjadi getaran tunggal dengan frekuensi 32 Hz. Jika bola tersebut diganti

dengan massa bola 8 gram, maka frekuensinya menjadi HzA. 64 B. 32 C. 16 D. 8 E. 4Jawab : C

Hzm

mfffgmfgm 16

80

2032?...;80Hz;32;20

1

111

58.UMPTN 1999 Rayon C kode 25Dua buah sistim pegas massa pegas A dan B bergetar dengan frekuensi Af dan

Bf . Bila BA ff 2 dan tetapan pegas kedua sistim dianggap sama, maka kedua

massa Am dan Bm memenuhi hubungan

A.4

B

A

mm B.

2

B

A

mm C.

2

B

A

mm D. BA mm 2 E. BA mm 4

Jawab : A

BABBBA

ABBABABA

mmffmm

ffmmfmmfmmff

412

2

22

2

4:1)2(::

::11

...;2

59.UMPTN 1997 Rayon B kode 58Sebuah beban (m) dan beberapa pegas identik membentuk sistim pegas-bebanyang mengikuti skema rancangan (a) dan (b) seperti terlihat pada gambar. Bila

gesekan udara diabaikan, kedua rancangan di atas dapat menghasilkan gerakan

atau getaran harmonis sederhana dengan frekuensi tertentu. Kalau af adalah

frekuensi getaran sistim (a), maka besar frekuensi getaran sistim (b) akan sama

dengan

7/31/2019 21. Getaran

17/23



17

A.9

af C.af3 E. af27

B.3

af D. af9 Jawab : C

aa

a

b

ab

a

b

a

b

bbpp

aas

ps

fk

kf

k

kff

k

k

f

f

fkkkkkk

fkfkk

kkkkkk

33/2

2

:maka,2(b)gambar

3

21

2

1111(a)gambar

2

2

2

22

60.Sipenmaru 1988 Kode 71Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm dignatung vertical. Kemudian ujung

bawahnya diberi beban 200 gram sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Bebanditarik 5 cm ke bawah kemudian dilepaskan hingga beban bergetar harmonis. Jika

2/10 smg , maka frekuensi getaran adalah Hz

A. 0,5 B. 1,6 C. 5,0 D. 18 E. 62,8Jawab : B

Hz6,157,152,0

2021

21N/m20

1,0102,0

?...;m/s10cm;5;cm10;200;cm20 20

mkfx

xmgk

fgyxgmx

61.UMPTN 1992 Rayon BBeban 75 gram yang digantungkan vertical pada sebuah pegas bergetar naik turun

dengan frekuensi 3 Hz. Bila benda tersebut dikurangi sebesar sepertiganya, makafrekuensi Hz

A. 3,0 B. 3,2 C. 3,5 D. 3,7 E. 4,0

Jawab : D

Hz67,350

753

1

?...;50Hz;3;75

1

1

1

1

1

11

fm

mff

m

m

f

f

mf

fgmfgm

k k k k

k

)(a )(b

7/31/2019 21. Getaran

18/23



18

62.SPMB 2003 Regional II kode 120Empat buah memiliki konstanta pegas yang sama. Kemudian dua pegas

dihubungkan secara seri dan disebut pegas A, sementara dua pegas yang laindihubungkan parallel dan disebut pegas B. Jika diberikan beban yang sama, maka

perbandingan frekuensi getar A dan B adalah :

A. 1 : 4 B. 1 : 2 C. 1 : 2 D. 2 : 1 E. 4 : 1

Jawab : B

2:12:2/::)4(

?...:2:paralel2

:seri

22

kkkkffkffmk

fffkkfkk

BABA

BABpAs

63.Sebuah bola massanya 20 gram digantungkan pada sebuah pegas. Kemudian boladitarik ke bawah dari kedudukan seimbang lalu dilepaskan, ternyata terjadi

getaran tunggal dengan frekuensi 32 Hz. Jika bola tersebut diganti dengan bola

lain yang bermassa 80 gram, maka frekuensi getaran menjadi HzA. 64 B. 32 C. 16 D. 8 E. 4Jawab : A

Hzxm

mxfffgrmHzfgrm 64

20

8032?...;80;32;20

1

2122211

64.Sebuah beban bermassa m yang digantung pada sebuah pegas yang tetapannya k,bergerak harmonis sederhana dengan frekuensi 1f . Kemudian pegas dipotong dubagian sama panjang. Ketika beban yang sama digantungkan pada salah satu

potongan pegas, ternyata frekuensinya 2f . Perbandingan 1f dan 2f adalah

A. 1 : 2 B. 2 : 1 C. 2:1 D. 2 : 3 E. 1:2

Jawab : E

1:22

1:1f:f

2:f:f?...f:f

22

1ffpada

2

1ffpada

21

2121

22

11

m

k

m

k

m

k

m

k

7/31/2019 21. Getaran

19/23



19

65.Sebuah ayunan bandul sederhana dengan panjang tali m16/1l disuatu tempatberayun 2 kali dalam waktu 1 sekon. Jika dianggap bahwa 102 , maka

percepatan gravitasi ditempat itu adalah 2/sm

A. 9,4 B. 9,6 C. 9,8 D. 10 E. 10,2Jawab : D

2222

2

2

2m/s10)2)(

16

1)(10(44

42

1;2

1

2

?...;10

1st2;nm;

16

1

lfg

l

gf

l

gfhz

t

nf

g

l

66.Sebuah benda yang massanya 0,5 kg dihubungkan dengan dengan sebuah pegasyang memiliki tetapan 40N/m. Benda tersebut ditarik sejauh 3 cm pada bidang

datar tanpa gesekan lalu dilepaskan. Kecepatan benda pada saat simpangannya 2cm adalah cm/s

A. 0,8 B. 0,6 C. 0,4 D. 0,2 E. 0,1Jawab : D

m/s2,0)3

5)(03,0(

7,0

2cos

2

3

5cos

3

2sins7,0

40

5,022

2?...

3

/40

5,0

AT

v

k

mT

cmyv

cmA

mNk

kgm

67.Sebuah pegas ketika ditarik dengan gaya 5N meregang sejauh 50cm. Jika pegasdalam posisi vertical diberi beban 0,1 kg pada ujungnya kemudian digetarkandengan simpangan maksimum 5 cm, maka laju maksimumnya adalah m/s

A. 0,5 B. 2,0 C. 3,0 D. 4,0 E. 5,0Jawab : A

smAT

v

k

mTmN

y

Fk

vcmkgAm

cmyNF

mm /5,005,02,0

22

2,010

1,022/10

5,0

5

?....51,0

50;5

7/31/2019 21. Getaran

20/23



20

68.Sebuah pegas yang digantung vertical panjangnya 15 cm. Jika direnggangkandengan gaya sebesar 0,5 N, panjangnya menjadi 27 cm, Berapa panjang pegas

jika direnggangkan gaya sebesar 0,6 N ?A. 32,4 cm B. 31,5cm C. 29,4cm D. 29,0cm E. 28,2cm

Jawab : C

cmy

yF

Fyyy

yy

F

yy

F

y

F

y

F

yNFcmy

cmyNFcmy

4,29155,0

6,0)1527(

)(

)()(

?...6,0;15

275,0;15

1

0

0

01

010

0

1

0

110

00

69.UMPTN 2001 Rayon A kode 251Suatu ayunan yang bandulnya bermassa M dinaikkan pada ketinggian H dan

dilepaskan. Pada bagian terendah lintasannya, bandul membentur suatu massa myang mula-mula diam diatas permukaan mendatar yang licin. Apabila setelah

benturan kedua massa saling menempel, maka ketinggian h yang dapat dicapaikeduanya adalah

A. )10(/ 242 mxhMmm D. 2/ hMmM

B. 2/ hMmm E. 22/ hMmM

C.

hMmM

2/ Jawab : C

Kecepatan balok dan peluru setelah tumbukan adalah :

gHvghv 22' , bukti :

Maka untuk tumbukan tidak lenting diperoleh persamaan :

HmM

MmMHMh

mMgHMgh

mMgHMgh

mM

MvvvmMMvvmMmvMv b

2

2

2

2

2

)()()(22

)(22

)('')(0')(

h

M

m

7/31/2019 21. Getaran

21/23



21

70.Periode ayunan sederhana dapat diperbesar dengan cara A. Memperpendek tali C. Memperkecil massa beban

B. Memperpanjang tali D. Memperbesar massa bebanE. Memperpendek tali dan memperbesar massa beban

Jawab : B( lTglT /2 )

71.Sipenmaru 1984Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya berayun simpangan kecil.Supaya periode ayunannya bertambah besar, maka 1. ayunannya diperi simpangan awal yang lebih besar2. massa bendanya ditambah3. ayunan diberi kecepatan awal4. benang penggantungnya diperpanjangJawab : 4 saja(D)

lTglT /2

72.Skalu 1977Besarnya periode suatu ayunan (bandul) sederhana bergantung pada

1. panjang tali 3. percepatan gravitasi2. massa benda 4. amplitude ayunan

Jawab : 1 dan 3(B)

lTglT /2

73.Ayunan sederhana panjangnya 2,5m bergetar dengan amplitude1cm( 2/109 sm ). Pada saat simpangan getaran 35,0 , maka lajunya cm/s

A. 0,01 B. 1 C. 1,5 D. 2,0 E. 2,5Jawab : B

)/10(;35,0;1;5,2 2smgAycmAml

6035,035,0

sins10

5,222 A

A

g

lT

cm/s160cos)1(2

60cos2

A

Tv

7/31/2019 21. Getaran

22/23



22

74.UM UGM 2004Benda bergetar selaras sederhana pada pegas dengan tetapan gaya 80 N/m.

Amplitudo getaran tersebut 20 cm dan kecepatan maksimumnya sebesar 4 m/s.Massa benda tersebut di atas bernilai kg

A. 1 B. 0,8 C. 0,4 D. 0,2 E. 0,1Jawab : D

kg2,0)20(

80rad/s202,0

4

?...;m/s4cm;20;N/m80

22

km

AvAv

mvAk

mm

m

75.SPMB 2004 Kode 650 nomor 3Sebuah benda bermassa 0,1 kg bergerak harmonis sederhana dengan amplitude0,1 m dan periode 0,2 sekon. Gaya maksimum yang bekerja pada sistim

mendekati NA. 1,0 B. 5,5 C. 7,8 D. 9,9 E. 12,4

Jawab : D

N9,986,9)1,0)(1,0(2,0

44

?...;m1,0;2,0;kg1,0

2

2

2

2

maks

mA

TmaF

FAsTm

76.Genesa OperationSebuah benda yang massanya 3 kg melakukan getaran selaras dengan periode 2

detik dan amplitude 10 cm. Gaya yang bekerja pada benda pada saatsimpangannya 6 cm adalah N

A. 1,8 B. 2,0 C. 2,2 D. 2,5 E. 3,0Jawab : A

N8,177,1)06,03(06,02

4)3(

4

cm6?...cm;10;2;kg3

2

2

2

2

2

xyT

mmaF

yFAsTm

7/31/2019 21. Getaran

23/23



23

77.SPMB 2002 Regional III kode 721Pegas yang dibebani digetarkan kearah vertical dan dalam selang waktu 7 sekon

bergetar 10 getaran, maka :1. periode getaran adalah 0,7 sekon2. frekuensi getaran 1,42 Hz3. waktu yang diperlukan untuk bergetar 3 kali 2,1 sekon4. pada saat di titik seimbang, beban mengalami laju yang terbesarJawab : E(1,2,3 dan 4 benar)

)maks(benarv0y4.(benar),1,210

37

n

nt

n

t

n

t3.

(benar),42,17

10

t

nf2.(benar),7,0

10

7

n

tT1.

:maka,10:7

11

1

1

t

s

nst

78.SPMB 2003 Regional I kode 721Pada gerak harmonis selalu ada perbandingan yang tetap antara1. massa dan periode 3. kecepatan dan percepatan

2. perpindahan dan kecepatan 4. perpindahan dan percepatanJawab: D(4 saja benar)

benar)4n(pernyataatetap11

sin

sin

sinsin:percepatandannperpindaha4.

salah)3n(pernyataacos

sin

sincos:kecepatandanPercepatan3.

salah)2n(pernyataa1

cos

sin

cossin:kecepatandannperpindaha2.

salah)1n(pernyataaT

m

2

1

2

m

T

m

periodedanmassa1.

222

2

2

2

km

a

y

A

A

a

y

AaAy

tgv

atg

A

A

v

a

AaAv

tgv

ytg

A

A

v

y

AvAy

mkmk

21. Getaran

Documents

Transcript of 21. Getaran