PRAKTIKUM GETARAN MEKANIS Whirling Shaft dan Getaran Bebas dengan Peredaman Coulomb.pdf
21. Getaran
-
Upload
mansur-haris -
Category
Documents
-
view
351 -
download
2
Transcript of 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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
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