10+ Soal Getaran Harmonik (Gerak Harmonis Sederhana) [+Pembahasan]

Diposting pada

Contoh Soal getaran Harmonik dan Jawaban beserta Pembahasan – (Simple harmonic motion) Gerak harmonik sederhana merupakan gerak bolak – balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan

Gerak Harmonik dapat dibedakan menjadi 2 bagian :

  • Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.
  • Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.

Kali ini Soalkimia.com berbagi Contoh pertanyaan dan penyelesaian Getaran Harmonik yang berjumlah 10 butir untuk mengasah kemampuan siswa untuk menghadapi ulangan harian dan persiapan ujian nasional.

Soal Getaran Harmonik dan Jawaban

1 – 11 Soal Getaran Harmonik dan Pembahasannya

1. Seutas kawat berdiameter 2 cm digunakan untuk menggantungkan lampu 31,4 kg pada langit-langit kamar. Tegangan (stress) yang dialami kawat sekitar … (g=10 m/s2)

a. 0,1 kN/m2

b. 1 kN/m2

c. 10 kN/m2

d. 100 kN/m2

e. 1000 kN/m2

Pembahasan :

soal getaran harmonik no 1

2. Sebuah pegas digantungkan pada langit-langit sebuah lift. Di ujung bawah pegas tergantung beban 50 g. Ketika lift diam, pertambahan panjang pegas 5 cm. Pertambahan panjang pegas jika lift bergerak ke bawah dengan percepatan 3 m/s2adalah … (g=10 m/s2)

a. 2,5 cm

b. 3,5 cm

c. 4,5 cm

d. 5,0 cm

e. 6,0 cm

Pembahasan :

soal getaran harmonik no 2

Jawaban : (B)

3. Kecepatan sebuah benda yang bergerak selaras sederhana adalah …

a. Terbesar pada simpangan terbesar

b. Tetap besarnya

c. Terbesar pada simpangan terkecil

d. Tidak tergantung pada frekuensi getaran

e. Tidak tergantung pada simpangannya

Pembahasan

soal getaran harmonik no 3

Jawaban : (C)

4. Sebuah benda bermassa 50 gram bergerak harmonic sederhana dengan amplitude 10 cm dan periode 0,2 s. Besar gaya yang bekerja pada system saat simpangannya setengah amplituo adalah sekitar …

a. 1,0 N

b. 2,5 N

c. 4,8 N

d. 6,9 N

e. 8,4 N

Pembahasan

Diketahui : m = 50 g = 0,05 kg

T = 2 s

A = 10 cm = 0,1 m

Ditanyakan : F pada saat Y = 0,5 A

soal getaran harmonik no 4

Jawaban : (B)

5. Dua buah osilator bergetar dengan fase sama pada t=0. Frekuensi getaran 10 Hz dan 40 Hz. Setelah 5/4 sekon, kedua getaran itu berselisih sudut fase …

a. 0˚

b. 30˚

c. 45˚

d. 90˚

e. 180˚

Pembahasan :

Diketahui : t = 5/4 s

f= 40 Hz

f= 40 Hz

Ditanyakan : ∆θ

Jawab :

∆θ = θ2 – θ1

2π φ2-2π φ1

=2π (φ2– φ1)

=2π (f2t-f1t)

=2π  [40(5/4) – 10(5/4)]

= 2π (50 – 12,5)

=2π  (37,5)

= 75 π

= 180˚

Jawaban : (E)

Baca Juga : Soal GLB dan GLBB dalam Bentuk Grafik [+Pembahasan]

6. Sebuah pegas yang panjangnya 20 cm digantungkan vertical. Kemudian ujung di bawahnya diberi beban 200 gram sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Beban ditarik 5 cm ke bawah kemudian dilepas hingga  beban bergetar harmonic. Jika g=10 m/s2. Maka frekuenzi getaran adalah …

a. 0,5 Hz

b. 1,6 Hz

c. 5,0 Hz

d. 18,8 Hz

e. 62,8 Hz

Pembahasan :

Diketahui : m = 200 g = 0,2 kg

Δx = 10cm = 0,1 m

g = 10 m/s2

Ditanyakan : f

soal getaran harmonik no 6

Jawaban : (C)

7. Besarnya periode suatu ayunan (bandul) sederhana bergantung pada …

(1) Panjang tali

(2) Massa benda

(3) Percepatan gravitasi

(4) Amplitudo

Pernyataan di atas yang benar adalah …

a. (1), (2), dan (3)

b. (1) dan (3)

c. (2) dan (4)

d. (4)

e. (1), (2), (3), dan (4)

Pembahasan: 

T = 2π

Jadi, periode bandul bergantung pada  panjang tali dan gravitasi

Jawaban : (C)

8. Sebuah benda yang diikat dengan seutas benang hanya dapat berayun dengan simpangan kecil. Supaya periode ayunannnya bertambah besar, maka:

(1) Ayunannya diberi simpangan awal yang besar

(2) Massa bendanya ditambah

(3) Ayunan diberi kecepatan awal

(4) Benang penggantungannya diperpanjang

Pernyataan di atas yang benar adalah …

a. (1), (2), dan (3)

b. (1) dan (3)

c. (2) dan (4)

d. (4)

e. (1), (2), (3), dan (4)

Pembahasan :

T = 2π

Jadi, periode pegas sebanding dengan panjang tali penggantungannya.

Jawaban : (D)

9. Diketahui modulus Young tembaga 1,1 x 1011 N/m2,. Hitunglah berat badan maksimum yang boleh digantungkan pada seutas kawat tembaga yang berdiameter 10 mm, jika regangan yang terjadi tidak boleh lebih dari 0,001.

Pembahasan :

Diketahui :  E = 1,1 x 1011 N/m2

d = 10 mm = 0,01 m

e  ≤ 0,001 N/m2

Ditanyakan : m

soal getaran harmonik no 9

10. Kawat baja memiliki modulus Young 2 x 1011 N/m2. Tentukanlah berat badan maksimum yang dapat digantungkan pada  kawat tembaga yang berdiameter 10 mm, jika regangannya tidak boleh lebih dari 1%!

Pembahasan :

Diketahui :  E = 2 x 1011 N/m2

d = 10 mm = 0,01 m

e  ≤ 0,01 N/m2

soal getaran harmonik no 10

Simak Juga : Soal Gelombang Berjalan dan Stasioner dan Jawaban [+Pembahasan]

11. Suatu benda bergerak harmonik sederhana dengan amplitudo 4 cm dan frekuensi 1,5 Hz. Berapakah simpangan benda ketika kecepatannya ½ kali kecepatan maksimumnya?

Pembahasan :

Diketahui : A = 4 cm = 0,04 m

f = 1,5 Hz

v = ½ vMAKS

Ditanyakan : y

Y = A sin ωt

v = ½ vMAKS

A ω cos ωt = ½ Aω

cos ωt = ½

wt = 60˚

Y = A sin ωtY = 0,04 sin 60˚

Y = 0,04 . 1/2√2

Y = 0,02 √2 m

Download Soal Getaran Harmonik

Tersedia pula File offline bisa anda unduh melalui link dibawah ini karena ada kemungkinan equation yang tidak bisa dimasukan kedalam website sehingga kurang jelas pembahasannya.

Google Drive | Zippyshare

Gambar Gravatar
Assalamualaikum .wr. wb,Selamat Belajar dan Mengerjakan Tugas! ^_^Apabila ada pertanyaan hubungi Fanspage di Facebook fb.com/kimia.space atau email saya shirosora02@gmail.comInshaAllah saya siap membantu siswa dalam belajar.

1 komentar.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *