Contoh Soal Dan Pembahasan Getaran Gelombang

.com - Pembahasan pola soal wacana getaran dan gelombang untuk tingkat sekolah menengah pertama. Contoh soal getaran dan gelombang ini disusun dalam bentuk pilihan berganda dilengkapi dengan pembahasan dan dirancang sedemikian menurut beberapa subtopik yang paling sering dibahas dalam kajian getaran dan gelombang untuk tingkat menengah pertama. Beberapa subtopik yang akan dibahas antara lain pengertian getaran dan gelombang, istilah besaran dalam getaran dan gelombang, memilih panjang satu gelombang, relasi frekuensi, periode, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang, getran bandul sederhana, jenis gelombang transversl dan longitudinal, dan persamaan dasar gelombang.

Contoh 1 : Pengertian Getaran

Dalam ilmu fisika, getaran didefenisikan sebagai ....
A. Gerak bolak-balik melalui sebuah lengkungan
B. Gerak bolak-balik melalui titik keseimbangan
C. Gerak lurus di sekitar titik kesimbangan
D. Gerak setengah melingkar di titik keseimbangan

Pembahasan :
Getaran yaitu gerak bolak-balik secara periodik atau terpola melalui suatu titik keseimbangan. Jarak pada suatu titik getaran terhadap titik seimbangnya disebut sebagai simpangan. Setiap getaran mempunyai amplitudo atau simpangan terbesar yang berbeda-beda.

Jawaban : B

Contoh 2 : Istilah Besaran dalam Getaran
Banykanya getaran yang terjadi setiap detik disebut ....
A. Periode
B. Gelombang
C. Amplitudo
D. Frekuensi

Pembahasan :
Istilah-istilah pada getaran:
1). Periode : waktu untuk melaksanakan satu getaran penuh.
2). Frekuensi : banyak getaran yang terjadi salam satu detik.
3). Simpangan : jarak suatu titik terhadap titik seimbang.
4). Amplitudo : simpangan terbesar.

Jawaban : D

Contoh 3 : Jenis-jenis Gelombang

Jika sebuah pegas dimampatkan kemudian dilepas maka akan dihasilkan suatu gelombang. Gelombang yang dihasilkan pada proses tersebut yaitu ....
A. Gelombang elektromagnetik
B. Gelombang transversal
C. Gelombang longitudinal
D. Gelombang mekanik

Pembahasan :
Saat sebuah pegas dimampatkan dan dilepas, maka pegas akan bergetar dan getarannya akan merambat sejajar dengan arah getaran membentuk rapatan dan renggangan. Gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan getarannya disebut gelombang longitudinal.

Jawaban : C

Contoh 4 : Hubungan Frekuensi dan Periode
Jika banyak getaran yang dihasilkan setiap detiknya yaitu 20 getaran, maka priode getaran tersebut yaitu .....
A. 0,04 detik
B. 0,05 detik
C. 0,4 detik
D. 0,5 detik

Pembahasan :
Banyak getaran yang dihasilkan dalam satu detik disebut frekuensi. Satuan frekuensi yaitu perdetik atau lebih dikenal dengan satuan Hz. Dengan demikian frekuensi getaran f = 20 Hz.

Hubungan periode dan frekuensi:
⇒ T = 1/f
⇒ T = 1/20
⇒ T = 0,05 detik

Jawaban : B

Contoh 5 : Menentukan Frekuensi Getaran

Jika sebuah bandul sederhana melaksanakan getaran sebanyak 50 kali dalam waktu 5 detik, maka frekuensi getaran tersebut yaitu .....
A. 20 Hz
B. 10 Hz
C. 8 Hz
D. 5 Hz

Pembahasan :
Dik : n = 50, t = 5 s
Dit : f = ... ?

Frekuensi yaitu banyak getaran perdetiknya:
⇒ f = n/t
⇒ f = 50/5
⇒ f = 10 Hz

Jawaban : B

Contoh 6 : Persamaan Dasar Gelombang
Jika gelombang bahari mempunyai kecepatan 40 m/s dengan panjang gelombang 10 m, maka frekuensi gelombang bahari tersebut yaitu ....
A. 400 Hz
B. 20 Hz
C. 4 Hz
D. 1/4 Hz

Pembahasan :
Dik : v = 40 m/s, λ = 10 m
Dit : f = ... ?

Hubungan frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan:
⇒ f = v/λ
⇒ f = 40/10
⇒ f = 4 Hz

Jawaban : C

Contoh 7 : Menentukan Periode Gelombang

Suatu gelombang mempunyai panjang gelombang sebesar 10 m. Jika dalam waktu 2 detik sebuah puncak gelombang menempuh jarak sejauh 50 m, maka periode gelombang tersebut yaitu ....
A. 0,8 s
B. 0,6 s
C. 0,4 s
D. 0,2 s

Pembahasan :
Dik : λ = 10 m, t = 2 s, s = 50 m
Dit : T = ... ?

Cepat rambat gelombang:
⇒ v = s/t
⇒ v = 50/2
⇒ v = 25 m/s

Periode gelombang:
⇒ v = λ/T
⇒ T = λ/v
⇒ T = 10/25
⇒ T = 0,4 s.

Jawaban : C

Contoh 8 : Menentukan Jarak Tempuh Gelombang
Frekuensi suatu gelombang yaitu 6 Hz. Jika cepat rambatnya 4 m/s, maka dalam waktu 4 detik, gelombang tersebut menempuh jarak sejauh ....
A. 16 m
B. 12 m
C. 10 m
D. 8 m

Pembahasan :
Dik : f = 6 Hz, v = 4 m/s, t = 4 s
Dit : s = ... ?

Jarak yang ditempuh gelombang:
⇒ s = v . t
⇒ s = 4 . 4
⇒ s = 16 m

Jawaban : A

Contoh 9 : Definisi Satu Gelombang

Perhatikan gambar di bawah ini!

Yang dimaksud dengan jarak satu gelombang ditunjukkan oleh jarak .....
A. Jarak AE
B. Jarak AH
C. Jarak BE
D. Jarak CF

Pembahasan :
Definisi dari satu gelombang secara umum terdiri dari beberapa jarak. Pada gambar di atas, yang termasuk satu gelombang, antaralain :
1). Jarak mendatar antara dua puncak : jarak AE
2). Satu perut dan satu lembah : jarak BF.

Jawaban : A

Contoh 10 : Getaran Pada Ayunan Bandul Sederhana
Perhatikan gambar berikut ini!

Gambar di atas mengatakan ayunan bandul sederhana. Jika waktu yang diharapkan untuk bandul bergerak dari titik A ke titik C yaitu 1/20 detik, maka periode ayunan bandul tersebut yaitu ....
A. 20 detik
B. 10 detik
C. 1/10 detik
D. 1/20 detik

Pembahasan :
Periode getaran yaitu waktu yang diharapkan untuk melaksanakan satu getaran penuh. Satu getaram penuh yaitu pergerakan dari titik A ke titik C kemudian kembali ke titik A (A-B-C-B-A). Dengan demikian, gerakan dari titik A ke C merupakan setengah getaran.

Periode ayunan:
⇒ ½ T = waktu dari A ke C
⇒ T = 2 x waktu A ke C
⇒ T = 2 x 1/20
⇒ T = 1/10 detik.

Jawaban : C