Persiapan Ulangan 1

Getaran Harmonis Persiapan Ulangan 1 No 01

Soal 1

Sebuah partikel bergetar menurut grafik di bawah ini:

 

Rendered by QuickLaTeX.com

 

(1) Amplitudo getaran 2 cm

(2) Periode getaran 12 detik

(3) Frekuensi sudut getaran \(\frac{\pi}{6}\text{ rad/s}\)

(4) Sudut fase awal \(\frac{\pi}{6}\)

Pernyataan yang tepat adalah ...

(A) (1), (2) dan (3) benar

(B) (1) dan (3) benar

(C) (2) dan (4) benar

(D) Hanya (4) benar

(E) Semua benar


Soal 2

Sebuah bandul bergetar harmonis seperti gambar di bawah ini:

 

Rendered by QuickLaTeX.com

 

(1) Kecepatan maksimum terjadi pada titik B

(2) Energi kinetik maksimum terjadi pada titik A

(3) Energi potensial maksimum terjadi pada titik C

(4) Percepatan maksimum terjadi pada titik B

Pernyataan yang tepat adalah ...

(A) (1), (2) dan (3) benar

(B) (1) dan (3) benar

(C) (2) dan (4) benar

(D) Hanya (4) benar

(E) Semua benar


Soal 3

Sebuah partikel dengan massa 9 kg bergetar harmonis dengan periode 6 detik dan amplitudo 5 cm. Mula-mula simpangan berada pada \(\frac{1}{2}\) simpangan maksimumnya.

(1) \(y = 5 \sin \frac{\pi}{6} (2t + 1)\) cm

(2) \(v = \frac{5}{3} \pi \cos \frac{\pi}{6} (2t + 1)\) cm/s

(3) \(a = -\frac{5}{9} \pi^2 \sin \frac{\pi}{6} (2t + 1)\) cm/s²

(4) \(E_{\text{mekanik}} = \frac{1}{800}\pi^2\) Joule

Pernyataan yang tepat adalah ...

(A) (1), (2) dan (3) benar

(B) (1) dan (3) benar

(C) (2) dan (4) benar

(D) Hanya (4) benar

(E) Semua benar


Soal 4

Sebuah partikel bergetar harmonis dengan frekuensi 0,5 Hz dan amplitudo 0,2 m. Pada detik pertama, kecepatan getar partikel \(-0,1 \pi \sqrt{3}\) m/s. Berapakah sudut fase awal getaran?

(A) 0°

(B) 30°

(C) 45°

(D) 60°

(E) 90°


Soal 5

Pada detik keberapakah sebuah getaran harmonis dengan frekuensi \(\dfrac{1}{\pi}\text { Hz}\) memiliki simpangan \(\sqrt{3} \text{ m}\) dan kecepatan 2 m/s?

(A) \(\dfrac{\pi}{2} \text{ s}\)

(B) \(\dfrac{\pi}{3} \text{ s}\)

(C) \(\dfrac{\pi}{6} \text{ s}\)

(D) \(\dfrac{\pi}{8} \text{ s}\)

(E) \(\dfrac{\pi}{12} \text{ s}\)


Soal 6

Suatu partikel bergetar selaras dengan amplitudo A dan periode T. Partikel mulai bergetar dari titik setimbangnya ke arah atas. Waktu tersingkat yang diperlukan untuk mencapai simpangan \(\dfrac{1}{2} A\) saat partikel bergerak ke arah bawah adalah ... detik

(A) \(\frac{1}{12} T\)

(B) \(\frac{5}{12} T\)

(C) \(\frac{7}{12} T\)

(D) \(\frac{11}{12} T\)

(E) \(T\)


Soal 7

Sebuah benda melakukan gerak harmonis dengan amplitudo A dan frekuensi sudut ω. Pada saat kecepatan benda sama dengan  \(\dfrac{4}{5}\)  kecepatan maksimumnya, percepatannya adalah ..

(A) \(-0,8 \: \omega^2 A\)

(B) \(-0,6 \:\omega^2 A\)

(C) \(-0,5 \:\omega^2 A\)

(D) \(-0,4 \:\omega^2 A\)

(E) \(-0,2 \:\omega^2 A\)


Soal 8

Sebuah partikel bergerak harmonik sederhana dengan periode 16 sec. Kapankah pertama kalinya terjadi energi potensial partikel sama dengan energi kinetiknya?

(A) 1 sec

(B) 2 sec

(C) 3 sec

(D) 4 sec

(E) 5 sec


Soal 9

Sebuah partikel yang massanya 5 kg bergetar dengan amplitudo 10 cm dan periode 0,25π detik. Besar gaya maksimum partikel tersebut adalah ...

(A) 4 N

(B) 8 N

(C) 12 N

(D) 16 N

(E) 32 N


Soal 10

Dua buah osilator bergetar dengan fase sama pada t = 0 s. Frekuensi getaran itu 4 Hz dan 5 Hz. Setelah 0,2 sekon, kedua getaran berselisih sudut fase ...

(A) \(0,1 \pi\)

(B) \(0,2 \pi\)

(C) \(0,3 \pi\)

(D) \(0,4 \pi\)

(E) \(0,5\pi\)


Soal 11

Sebuah ayunan sederhana memiliki panjang tali l dan berayun dengan frekuensi f. Jika frekuensi ayunan ingin dibuat dua kali semula, maka tali harus …

(A) diperpendek menjadi \(\frac{1}{4}\) kali panjang semula

(B) diperpendek menjadi \(\frac{1}{2}\) kali panjang semula

(C) diperpanjang menjadi \(2\) kali panjang semula

(D) diperpanjang menjadi \(4\) kali panjang semula

(E) Bukan salah satu di atas


Soal 12

Di dalam sebuah lift yang sedang diam, sebuah pendulum bergerak harmonis dengan frekuensi f. Jika lift bergerak turun ke bawah dengan percepatan 1/4 g, frekuensi pendulum menjadi...

(A) \(\frac{1}{4}\) f

(B) \(\frac{1}{2}\) f

(C) \(2\) f

(D) \(4\) f

(E) \(\frac{1}{2} \sqrt{3}\) f


Soal 13

Sebuah ayunan sederhana yang panjangnya 20 cm tergantung pada sebuah mobil. Mobil sedang berjalan pada sebuah tikungan lengkung yang berjari-jari 10√3 m dengan kecepatan 10√3 m/s. Periode ayunan adalah ...

(A) 0,1 π detik

(B) 0,33 π detik

(C) 0,2 π detik

(D) 0,2 π √2 detik

(E) 3,33 π detik


Soal 14

Sebuah benda digantungkan pada sebuah pegas dan kemudian digetarkan dengan periode T. Jika pegas tersebut dipotong menjadi 3 bagian sama panjang, disusun paralel dan digantungkan benda yang sama, periode getaran menjadi ...

(A) \(\frac{1}{9}\) T

(B) \(\frac{1}{3}\) T

(C)  T

(D) \(3\) T

(E) \(9\) T


Soal 15

Sebuah pendulum bergerak harmonis dengan periode 24 detik. Jika sebuah penghalang diberikan seperti pada gambar di bawah ini, maka periode pendulum menjadi ...

 

Rendered by QuickLaTeX.com

 

(A) 9 detik

(B) 12 detik

(C)  18 detik

(D) 24 detik

(E) 30 detik


Soal 16

Pernyataan di bawah ini berkaitan dengan gaya pemulih pada gerak harmonis:

(1) Gaya pemulih memiliki arah menuju titik kesetimbangan

(2) Besar gaya pemulih berubah dan berbanding lurus dengan simpangan benda

(3) Pada pegas, gaya pemulih adalah gaya pegas yang besarnya adalah \(F = k \:.\: \Delta x\)

(4) Pada bandul, gaya pemulih adalah gaya berat/gaya gravitasi yang besarnya \(F = mg\)

Pernyataan yang tepat adalah ...

(A) (1), (2) dan (3) benar

(B) (1) dan (3) benar

(C) (2) dan (4) benar

(D) Hanya (4) benar

(E) Semua benar


Soal 17

Sebuah bola bergerak harmonis pada bidang lengkung licin seperti gambar di bawah ini.

 

Rendered by QuickLaTeX.com

 

(1) Gaya pemulih \(F = mg \sin \theta\)

(2) Frekuensi sudut \(\omega = \sqrt{\frac{g}{R}}\)

(3) Kecepatan maksimum terjadi pada titik B

(4) Percepatan maksimum terjadi pada titik A dan C

Pernyataan yang tepat adalah ...

(A) (1), (2) dan (3) benar

(B) (1) dan (3) benar

(C) (2) dan (4) benar

(D) Hanya (4) benar

(E) Semua benar

Kembali ke Persiapan Ulangan 1