Post on 16-Feb-2018
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
1/49
soal fsika dan pembahasan gelombang
Nama : Wati AnggraeniKelas : XII IPA 2
Remedial fsika bab 1 dan 2
100 soal ( 0 !sa" dan 0 P#$
1%&'ng sebah tali "ang pan'angn"a 1 meter di getarkan sehingga
dalam )akt 2 sekon terdapat 2 gelombang% tentkanlah persamaangelombang tersebt apabila amplitdo getaran 'ng tali 20 *m%
Pen"elesaian
Diketahui :
l = 4 = = 0,25 m
t = 4 T = 2/4 = 0,5 s
ditanyakan :
y = .?
Jaa!:
" = # sin $%t&k'(
= 0,2 sin )$2*/0,5(t&$2*/0,25('+
= 0,2 sin $4*t&*'(
=0,2 sin 4* $t&'(
2% +ebah gelombang pada permkaan air dihasilkan dari satgetaran "ang ,rekensin"a -0 ./% ika 'arak antara pn*ak dan lembahgelombang "ang bertrtan adalah 0 *m hitnglah *epat rambatgelombang tersebt
Pen"elesaian :
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
2/49
Diketahui : - = 0 , 1 = 50 m 3 = 00 m = mDitanya : = ..?
Jaa! :
= .- = .0 = 0 m/s
-% Persamaan gelombang ber'alan pada setas tali din"atakan oleh 3dan " dalam *m dan t dalam sekon% 4entkan
(a$ arah perambatan gelombang
(b$ amplitde gelombang
(*$ ,rekensi gelombang
(d $ bilangan gelomban
(e $ pan'ang gelombang dan
(,$ ke*epatan rambat gelombang
Jaa! :6e7samaan 8el9m!an8 " 5 006 sin 02 7 (60t83$5 006 sin (97873$
$a( a7ena tanda k9e;sien t !e7!eda den8an tanda k9e;sien ' , 8el9m!an8me7am!at ke sum!u '
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
3/49
rambat gelombang radio -%109 ms pada ,rekensi berapakah stasionradio tersebt beker'a
Pen"elesaian :
Diketahui : = ,5 m, = .0 m/sDitanya : - = ..?
Jaa! :
- = 2. 0 = 200 @
% +at smber bn"i bergerak men'ahi seorang Pendengar "angtidak bergerak dengan ke*epatan 109 km'am% Apabila ,rekensin"a120 ./ dan ;epat rambat bn"i di dara -60 ms tentkanlah ,rekensi"ang terdengar oleh Pendengar
Pen"elesaianDiketahui :6 = 0A = 0 km/Bam = 0.000/C00 = 0 m/s-A = 20 = 40 m/s
Ditanya : -6Jaa!-6 = $ E6(/$ Es ( .-A
= $F E6(/$F EA ( . -A= $40F0(/$40F0( . 20
= 0,2G
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
4/49
>% +etas tali "ang pan'angn"a m massan"a 6 gram ditegangkan
dengan ga"a 2 N dan salah sat 'ngn"a digetarkan dengan ,rekensi0 ./% .itnglah:a% *epat rambat gelombang pada tali tersebt b% pan'ang gelombang pada tali tersebt
Pen"elesaian :
Diketahui : l = 5 m, m = 4 87 = 4.0&k8, I = 2 , - = 50 Ditanya : a. = ..?
!. = ..?
Jaa! : a. = m/s !.
9% +etas tali "ang ditegangkan dengan ga"a N dan salah sat'ngn"a digetarkan dengan ,rekensi 60 ./ terbentk gelombangdengan pan'ang gelombang 0 *m% ika pan'ang tali 6 m hitnglah:a%*epat rambat gelombang pada tali tersebt
b% massa tali tersebt
Pen"elesaian :
Diketahui : l = 4 m, I = 5 , - = 40 , = 50 m = 0,5 mDitanya : a. = ..? !. m = ..?
Jaa! :
a. = .- = 0,5.40 = 20 m/s
!. &&&&3 m = 0,05 k8
?% +ebah benda bergerak melingkar dengan periode 09 sekon dan 'ari8'ari lingkaran 06m% 'ika pro"eksi gerak tersebt menghasilkan gerakharmoni* dengan simpangan 02 m pada a)al gerakan maka tentkan:
a% Posisi sdt a)alb% arak simpangan pada saat benda telah bergerak selama 1s
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
5/49
Pen"elesaian:
Diket: T = 0, s K= 0,4 m y= 0,2 m
Ditanyakan:
a. L = ?
!. y=?
Baa!
a. y = # sin $$2* t/T( F L(
0,2 =0,4 sin $$2*.0/0,( F L(
Ain L =0,2/0,4 =0,5
L =0M
!. y = # sin $$2* t/T( F L(
=0,4 sin $$2*.0,/0,( F L(
=0,4 sin $45MF0M(
=0,4 sin $G5M(
=0,
10% +etas tali "ang pan'angn"a 20 m direntangkan hori/ontal % salahsat 'ngn"a digetarkan dengan ,rekensi 2 ./ dan amplitde 10 *msedang 'ng lainn"a terikat % #etaran tersebt merambat pada talidengan ke*epatan 60 *ms% tentkan :
(a$ Amplitdo gelombang stasioner di titik "ang ber'arak 1-2 *m darititik asal getaran
(b$ +impangan gelombang pada titik tersebt setelah digetarkanselama s dan 12 s
(*$ @etak simpl keenam dan pert kelima dari titik asal getaran
a)ab:
$a( titik asal 8eta7an yaitu = 250 H 2,5 = G,5 m ,
#N = 2# sin $2* '/( = 2.0 sin $C0. G,5/20( = 20 sin 5 = &0O2
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
6/49
ilai am
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
7/49
!( Bumlah 8eta7an dalam 5 menit = 00 sek9nn = t ' -n = 00 ' 4n = 200 8eta7an
1-% Brekensi sat getaran adalah ./% 4entkan:a$ periode getaranb$ ban"ak getaran "ang ter'adi dalam 2 menit
pen"elesaian
Diket :a( T = /-
T = /5
T = 0,2 sek9n
!( n = t ' -n = 20 ' 5n = C00 8eta7an
16% +ebah gelombang merambat dengan ke*epatan -60 ms% ika,rekensi gelombang adalah 0 ./ tentkan pan'ang gelombangn"a
pen"elesaian
Diket :Q = 40 m/s- = 50 = ...........
= Q / - = 40 / 50 = C, mete7
1% Periode sat gelombang adalah 002 s dengan pan'ang gelombangsebesar 2 meter% .itnglah *epat rambat gelombangn"a
pen"elesaianDiket :6e7i9de T = 0,02 s6anBan8 8el9m!an8 = 25 mRe
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
8/49
Q = / TQ = 25 / 0,02Q = 250 m/s
1
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
9/49
Ditanya : Jaa! = . - = ,5. 0.000 = 5.000 m/s
1?% +ebah tali membentk gelombang dengan amplitde 20*m dan,rekensi 20 ./% i asmsikan bah)a tali elasti* semprna dan bagian8bagian tali "ang bergetar memiliki massa 2 gram% 4entkan energ"kineti* dan energ" potensial setelah gelombang merambat selama 2sekon%
Pen"elesaian:
Diketahui :
# = 20 m = 0,2 mm = 2 8 = 0,002 k8
- = 20
t = 2 s
di tanyakan :
W< dan Wk
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
10/49
Di ketahui :
Y = 200 m
Z = 2
[ = 0 m
n=
di tanyakan
a. dan
!. y
. ' = '\ =..
d. #
Jaa!
a. = / = 2m/ = 0,25
= Z = 0,25.2 = 0,5 m
!. y = 2a 9s k' sin %t
= 2. 0,0 9s ' sin %t
= 0,C 9s $*'( sin $4*t(
. titik sim
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
11/49
Pen"elesaian
Diketahui
d = 2mm
] = m = 0^ mm
= C000 _ = 5 ' 0` mm
m =
Baa!
d6/] = m6$2(/0^ = $5'0`( 6 =$5'0`( 0^ /2 = ,5/2=0,G5mm
22%tentkan da"a rai opti* dari sebah *elah dengan diameter 1 mm'arak *elah la"ar 2m "ang menggnakan *aha" dengan pan'anggelombang 90 nm%
Pen"elsaian:
Diketahui
D = mm
Y = 2m = 2 ' 0^ mm
= 5, ' 0` mm
Baa!
7 = ,22 Y/D = ,22 $5, ' 0`( $2 ' 0^(/
7 = ,4 mm
2-% pada pr*oban inter,erensi Dong di g"nakan da *elah sempit%arak antara da *elah it 2 mm di letakan pda 'arak 2 m dari la"ar%#aris gelap pertama ber'arak 0- mm dari psat% .itnglah:
a% pan'ang gelmbang "ang di gnakan
b% 'arak garis terang ke 1 ke psat
pen"elesaian
diketahui
d = 2mm = 2' 0b^ m
c = 2 m
inte7-e7ensi 8ela< = 0, mm = ' 0b
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
12/49
di tanyakan:
a.
!. Ba7ak 8a7is te7an8 ke ke
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
13/49
!. d = g. ]
= ,CGG5 ' 0b ' 0,5
= ,G5 ' 0bj m
25. 7-an !e7di7i di te
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
14/49
2G. el9m!an8
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
15/49
T = /20 = 0,05 s
aktu yan8 di
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
16/49
-0% +ebah kapal mengkr kedalaman sat perairan lat denganmenggnakan perangkat sara% Gn"i ditembakkan ke dasar perairandan detik kemdian bn"i pantl tiba kembali di kapal% ika *epatrambat bn"i di dalam air adalah 100 ms tentkan kedalaman
perairan tersebt
pen"elesaian
@enentukan Ba7ak dua tem
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
17/49
-6% Gn"i dengan pan'ang gelombang 1 m memiliki ke*epatan rambatsebesar --0 ms% apatkah bn"i tersebt didengar oleh telingamansia normal
pen"elesaian
@ena7i -7ekuensi te7le!ih dahulu:- = Q/ - = 0 / ,5- = 220 unyi den8an -7ekuensi anta7a 20 hin88a 20000 te789l9n8 audi9s9nik , !isadiden8a7 9leh manusia.Aelen8ka
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
18/49
-2= ' 500-2= 500
->% Resonansi pertama sebah tabng kolom dara ter'adi saat pan'angtabng 1 *m% 4entkan:a$ pan'ang gelombang bn"ib$ pan'ang kolom dara saat ter'adi resonansi keda*$ pan'ang kolom dara saat ter'adi resonasi ketigad$ pan'ang kolom dara saat ter'adi resonansi keempate$ ,rekensi bn"i 'ika *epat rambat bn"i adalah -60 ms
pen"elesaian
a(
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
19/49
didengar anak tersebt 'ika J adalah -16 dan intensitas ambangpendengaran I05 10812)attm2
pen"elesaian
att/mX
= 0 d
P. +ebah smber mengelarkan bn"i dengan intensitas 108)attm2%ika intensitas ambang bernilai 10812)attm2 tentkan tara, intensitasbn"i tersebt
pen"elesaian
T = 0 ]98 $/(
= 0 l98 $0b5/0bqX(
= G0 d
40.+eorang tkang ketik mengetik begit ken*ang men"ebabkantingkat sara rata8rata adalah
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
20/49
61% ;aha"a monokromatik mele)ati da *elah sempit "ang se'a'ar% arakantara keda *elah adalah 0< mm% arak antara la"ar dengan keda*elah adalah -0 5 2 km 5 02 3 10M
4. #
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
21/49
!unyi Ban8k7ik, Bika ada 000 Ban8k7ik, dan ta7a- intensitas Bika seek97 ta9nnya!e7Ba7ak 40 m $0 = 0V&2 att/m2(
6enyelesaianDiketahui
7 = 4 m72 = 40 m
T = 0 dn = 000
DitanyakanT2=?
Jaa!T2 = T F 0 l98 n
= 0 F 0 l98 000= 0&0.= 0 d
T2 = T & 20 l98 72/7= 0&20 ]98 40/4= 0 &20 . = P0 d4C. a
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
22/49
K = 0 mDitanyakan
T= ...?
Jaa!:
a7ena sum!e7 !unyi memana7 ke se8ala a7ah,
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
23/49
P#
. Aese97an8 !e78e7ak den8an kee
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
24/49
6em!ahasan:
Jaa!annya : W
6% Ae!uah sum!e7 !unyi yan8 diam didekati 9leh
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
25/49
@enentukan
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
26/49
Dit : U = ?
Jaa! : k = I/z' k=k=k2
= 200 /.0&2 6= 25.02 F 25.02=50.02/m
k = 25.02 /m
U = 1 . k
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
27/49
Jaa! : k = W.#/]
= 4.0C. 2.0&5/5
= C.02 = C00 /m
. esa7nya te8an8an yan8 dilakukan
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
28/49
. a7
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
29/49
Jaa!annya : D
4. Ae!uah susunan lensa akh79matik untuk a7na me7ah dan un8u te7di7i atasse!uah lensa
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
30/49
a. 20
!. 40
. 0
d. 20
e. C0
Diket : k=k2=400 /m $
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
31/49
Jaa! : z' = I/k z' =0,02 m = 2m..................... $ (
z' = m.a/k
z' = 2.4/400 z' = /400
. se!uah ke7eta a
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
32/49
R . inte7-e7ensi
D .
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
33/49
R . inte7-e7ensi
D . dis
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
34/49
T} = T F 0 l98 n
0 = C0 F 0 l98 n
0 l98 n = 0&C0
0 l98 n = 20
]98 n = 20/0 = 2
n = 00
Jaa!annya R
2. el9m!an8 elekt79ma8netik yan8 mem
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
35/49
a. kunin8!. me7ah. un8ud. hiBau
e. !i7uBaa!annya : R
2G. @ataha7i me7u
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
36/49
d. 00k H @e. @ H 0@Baa!annya : D
-7ekuensi medium ae adalah 00 k H @ den8an
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
37/49
. Ta!el ta7a- intensitas setia< satu sum!e7 !unyi.
&Aum!e7 !unyi Ta7a- ntensitas $T(
&Aua7a kiau !u7un8 0 d
&Ai7ine m9!il am!ulan 00 d
&untu7 $halilinta7( C0 d
Ae!uah mesin m9!il men8hasilkan ta7a- intensitas !unyi T = G0 d$9=02att.m2(.
#8a7 sua7a mesin men8hasilkan ta7a- intensitas yan8 seta7a den8an sua7a si7ineam!ulans
maka di
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
38/49
. v, ,
R . , , v
D . , v,
W . , , v
6enyelesaian :
Aina7 ult7a un8u v
Aina7 in-7a me7ah
Aina7
Kumus 6lank : W = h . -
W =
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
39/49
W . 0,4 ' 0 &Gm
6enyelesaian :
Diketahui :
d = 0,4 mm = 4.0 &4m $le!a7 elah(
] = 40 m = 0,4 m $Ba7ak titik a
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
40/49
. . Jika ahaya
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
41/49
mika, maka !esa7an yan8 tidak !e7u!ah adalah ........
# . ka
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
42/49
D . mem
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
43/49
6enyelesaian:
Jika Bumlah sum!e7 !unyi naik 0 kali li
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
44/49
W.Aina7 ult7ai9let
Jaa!annya : R
4G. 9nt9h& 9nt9h di !aah ni dalah sum!e7 !unyi, keuali..
a. sena7 yan8 di 8eta7kan
!. 89n8 yan8 di
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
45/49
. sum!e7 !unyi den8an -7ekuensi tin88i
d. sum!e7 !unyi den8an -7ekuensi 7ata&7ata
e. sum!e7 !unyi den8an -7ekuensi 7endah
Baa!annya : #
1. Ujung seutas tali digetarkan harmonik dengan periode 0,5 s dan amplitudo 6 cm. Getaran
ini merambat ke kanan sepanjang tali dengan cepat rambat 200 cm/s. Tentukan
a. !ersamaan umum gelombang
b. "impangan, kecepatan, dan percepatan partikel di ! #ang berada 2$,5 cm dari ujung tali
#ang digetarkan pada saat ujung getar telah bergetar 0,2 s
c. "udut %ase dan %ase partikel di ! saat ujung getar telah bergetar 0,2 s
d. &eda %ase antra dua partikel sepanjang tali #ang berjarak 25 cm
!en#elesaian
a. T ' 0,5 s ( ) ' 6 cm'0,06m ( * ' 200 cm/s '2 m/s( gel. merambat ke kanan
+'2/T ' 2/0,5 ' -p rad/s ( %'1/T ' 1/0,5s ' 2 , '*/% ' 2/2 ' 1m,
k ' ' 2, + ' 2/T ' 2/0,5 ' - rad/s.
!ersamaan umum gelombang
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
46/49
#' ) sin 2 ' ) sin +t 3 k4
# ' 0,06 sin 2
#' 0,06 sin 22t 3 4
b. 4 ' 2$,5 cm ' 0,2$5 m ( t ' 0,2 s
"impangan gelombang
# ' 0,06 sin 22t 3 4 '0,06 sin 22. 0,2 3 0,2$5
#'0,06 sin 20,- 3 0,2$5 ' 0,06 sin 20,125 ' 0,06 sin 0,25
# ' 0,06 sin-5o ' 0,06 1/2 ' 0,0 m
ecepatan gelombang
*#' +.). cos +t 3 k4 ' - 0,06 cos -5o' 0,12 m/s
!ercepatan gelombang
)#' 7 +2.). sin +t 3 k4 ' 7 -20,06 sin -5o
)#' 7 0,86
2
1/2 ' 7 0,-9
2
m/s
2
c. "udut %ase, :'2; ' 22t 3 4' 0,25 (
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
47/49
2. "uatu gelombang sinusoidal dengan %rekuensi 500 memiliki cepat rambat 50 m/s.
a. &erapa jarak pisah antara dua titik #ang berbeda %ase / rad>
b. &erapa beda %ase pada suatu partikel #ang berbeda ?aktu 1 ms>
!en#elesaian
%'500 , *'50 m/s, ' */% ' 50/500' $/10 m/s
a. @arak pisah antara dua titik #ang berbeda %ase / rad
=:' /( =;'A:/2 ' 1/6( =;'A4/ B =4'=;. '1/6$/10 ' $/60
b. &eda %ase suatu partikel t ' t23 t1 ' 1 ms ' 1 4 107s
D;=;2- ;1= (t1 t2) f = 7 1 4 10
7
s 500Hz = - .
. "eutas ka?at #ang panjangn#a 100 cm direntangkan horiontal. "alah satu ujungn#a
digetarkan harmonik naik7turun dengan %rekuensi 1/9 dan amplitudo 16 cm, sedangkan
ujung lain terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang ka?at dengan
cepat rambat -,5 cm/s. Tentukan letak simpul ke7- dan perut ke7 dari titik asal getaranC
Jawab
D ' 100 cm ( % ' 1/9 ( ) ' 16 cm ( * ' -,5 cm/s( ' */% ' -,5/1/9 ' 6 cm
n E 1 ' -, n ' "impul ke - F
nE1' 2n /-, 4-' 2 6/- ' 5- cm
Detak simpul ke - dari titik asal ' D 3 4-' 100 3 5- ' -6 cm
n E 1 ' , n ' 2!erut ke 3 F
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
48/49
nE1' 2nE1 /-, 4' 56/- ' -5 cm
Detak perut ke 3 dari titik asal ' 100 3 -5 ' 55 cm
-. "alah satu ujung dari seutas tali #ang panjangn#a 115 cm digetarkan harmonik naik7turun,
sedang ujung lainn#a bebas bergerak.
a. &erapa panjang gelombang #ang merambat pada tali jika perut ke7 berjarak 15 cm dari
titik asal getaran>
b. Ai mana letak simpul ke72 diukur dari titik asal getaran>
Jawab
a. 4' 15 cm ( ke7 B n E 1 ' , n ' 2
4nE1 ' 2n /- F 4' -/- B 15 '1 , jadi ' 15/1 '15 cm
b. Detak "impul kedua
ke72 F n E 1 ' 2, n ' 1
4nE1 ' 2nE1 /- B 42' /- ' 15/- ' 11,25 cm
Detak simpul ke72 dari titik asal getar ' D 3 42' 115 3 11,25 ' 10,$5 cm
5. Getaran dari sebuah pegas #ang panjangn#a 60 cm dan diikat pada kedua ujungn#a sesuai
dengan
#' -sin4/15cos86t
dengan 4 dan # dalam cm dan t dalam s.
a. &erapakah simpangan maksimum suatu titik pada 4 ' 5 cm>
7/23/2019 soal fisika dan pembahasan gelombang.docx
49/49
b. &erapakah letak simpul7simpul sepanjang pegas>
c. &erapakah kelajuan partikel pada 4 ' $,5 cm saat t ' 0,25 s>
Jawab
a. Hilaiymaksimum jika nilai cos 86t maksimum, #aitu cos 86 t ' 1
# ' - sin .5/15.1 ' - sin./ ' -. I '2
b. "impul memiliki simpangan # ' 0
"in .4/15 ' 0 F "in .4/15 ' 0EnF .4/15 ' n F 4' 15n
Aengan demikian, 4'151, 152, 15, 15- ' 15, 0, -5, 60.
c. elajuan adalah turunan dari simpangan
* ' ' ' -sin.4/15786sin86t
kelajuan partikel pada 4 ' $,5 cm saat t ' 0,25 s
*' - sin.$,5/15786sin86.0,25 ' 0