Soal Getaran dan Gelombang Mekanik 1 ~ MATERI DAN SOAL IPA UNTUK SMA

Pilihan Ganda

1. Sebuah partikel bergetar harmonis dengan frekuensi 100 Hz dan amplitudo 8 cm. Bila massa benda 10 gram maka beasr energi potensial pada saat suhu fasanya 30⁰ adalah ….

A. 12π10^-2 Joule.

B. 17π10^-2 Joule.

C. 23π10^-2 Joule.

D. 32π10^-2 Joule.

E. 45π.10^-2 Joule.

2. Sebuah pegas digantungi beban yang bermassa m. Jika x adalah pertambahan panjang pegas, maka periode benda jika dibiarkan bergerak adalah ….

3. Sebuah benda melakukan getaran harmonis dengan amplitudo A. Pada saat kecepatannya sama dengan setengah kecepatan maksimum maka simpangannya ….

A. nol.

B. 0,5 A.

C. 0,64 A.

D. 0,87 A.

E. A.

4. Simpangan getaran harmonis dari sebuah pegas dengan amplitudo √2cm sewaktu mempunyai energi kinetik dua kali energi potensial adalah ….

A. (1/3) √6 cm.

B. √2 cm.

C. 1 cm.

D. (1/2)√6cm.

E. √6cm.

5. Dari persamaan getaran harmonis :

y = 20 sin 10 π t cm, maka besar amplitudo dan frekuensinya ….

A. 20 cm dan 10 Hz.

B. 20 cm dan 20 z.

C. 20 cm dan 5 Hz.

D. 5 cm dan 5 Hz.

E. 10 cm dan 10 Hz.

6. Sebuah benda melakukan getaran harmonis dengan persamaan simpangan:

y = 10 sin π t cm, maka kecepatan simpangan setelah 3/4 detik adalah ….

A. -5π√2cm.

B. 10π√2cm.

C. 5π√2cm.

D. -10π√2cm.

E. -10πcm/s.

7. Diatas ini adalah grafik dari sebuah pegas yang mengalami perubahan panjang Δ x akibat pengaruh gaya F. Energi potensial pegas pada saat gayanya 4 N adalah ….

A. 0,05 J.

B. 0,10 J.

C. 0,20 J.

D. 0,4 J.

E. 0,80 J.

8. Sebuah partikel massanya 10 gram diikat dengan seutas tali yang cukup panjag diberi simpangan maksimum 2 cm. Jika frekuensi getarnya 40 Hz, maka besar energi maksimum getaran partikel itu adalah ….

A. 0,064 J.

B. 0,082 J.

C. 0,126 J.

D. 0,256 J.

E. 0,512 J.

9. Pada saat energi kinetik benda yang bergetar selaras sama dengan energi potensialnya maka ….

A. Sudut fasenya 900.

B. Sudut fasenya 450.

C. Fasenya 3/4.

D. Fasenya 1/4.

E. Percepatannya nol.

10. Berikut ini adalah persamaan simpangan gelombang berjalan : y = 10 sin (0,4πt – 0,5πx). Periode gelombangnya adalah ….

A. 10 sekon.

B. 5 sekon.

C. 4 sekon.

D. 0,4 sekon.

E. 0,2 sekon.

11. Pada seutas dawai terbebtuk empat buah gelombang berdiri. Panjang dawai 0,5 m dan digetarkan dengan frekuensi 32 Hz, maka cepat rambat gelombang tranversal tersebut ….

A. 0,4 m/s.

B. 0,8 m/s.

C. 1,0 m/s.

D. 2,0 m/s.

E. 4,0 m/s.

12. Bila garputala digetarkan pada dawai terjadi gelombang stasioner seperti gambar. Besar cepat rambat gelombang pada dawai adalah ….

A. 510 m/s.

B. 408 m/s.

C. 306 m/s.

D. 204 m/s.

E. 102 m/s.

13. Seutas dawai panjangnya 1 m dan massanya 25 gram ditegangkan denga gaya sebesar 2,5 N. Salah satu ujungnya digetarkan sehigga menghasilkan gelombang tranversal stasioner. Besar cepat rambat gelombang tersebut adalah ….

A. 100 m/s.

B. 50 m/s.

C. 10 m/s.

D. 5 m/s.

E. 2,5 m/s.

14. Jika pada jarak 2 m dari sumber bunyi diperoleh intensitas bunyi sebesar 36 watt/m² maka pada jarak 3 m dari sumber bunyi diperoleh intensitas sebesar ….

A. 16 watt/m².

B. 18 watt/m².

C. 24 watt/m^2.

D. 54 watt/m².

E. 81 watt/m².

15. Seseorang meniup terompet denga frekuensi 1008 Hz sambil bergerak dengan kecepatan 4 m/s menuju si X yang bergerak mendekatinya dengan kecepatan 2 m/s. Bila cepat rambat bunyi diudara 340 m/s maka frekuensi terompet yang didengar si X, adalah ….

A. 984 Hz.

B. 990 Hz.

C. 1014 Hz.

D. 1026 Hz.

E. 1054 Hz.

16. Seutas tali panjangnya 3 m salah satu ujungnya diikat dan ujung lain digetarkan terus menerus sehingga membentuk gelombang stasioner. Pada tali terbentuk 3 gelombang penuh. Bila diukur dari ujung terikat, maka perut ketiga terletak pada jarak ….

A. 1 m.

B. 1,25 m.

C. 1,50 m.

D. 2,25 m.

E. 2,50 m.

17. Jika sebuah pipa organa terbuka ditiup hingga timbul nada atas kedua, maka terjadilah ….

A. 3 perut, 3 simpul.

B. 3 perut, 4 simpul.

C. 4 perut, 3 simpul.

D. 4 perut, 4 simpul.

E. 4 perut, 5 simpul.

18. Seutas dawai bila diberi tegangan 100 N lalu digetarkan, maka frekuensi yang timbul fo. Besar tegangan yang diperlukan agar dawai tersebut bergetar denga frekuensi 2 fo adalah ….

A. 25 N.

B. 50 N.

C. 100 N.

D. 200 N.

E. 400 N.

19. Pada pipa organa terbuka dengan panjang 20 cm didalamnya terjadi 2 buah simpul. Nada dari pipa organa lain yang tertutup membentuk 3 simpul, maka panjang pipa organa yang tertutup bila frekuensinya sama dengan pipa organa terbuka adalah ….

A. 20 cm.

B. 25 cm.

C. 30 cm.

D. 16 cm.

E. 35 cm.

20. Gelombang longitudinal tidak dapat menunjukkan peristiwa ….

A. Pembiasan.

B. Pemantulan.

C. Difraksi.

D. Polarisasi.

E. Interferensi.

21. Sebuah dawai yang kedua ujungnya dijepit bergetar dan menghasilkan nada kedua akan mempunyai ….

A. 2 simpul, 3 perut.

B. 3 simpul, 3 perut.

C. 4 simpul, 3 perut.

D. 4 simpul, 4 perut.

E. 3 simpul, 4 perut.

22. Persamaan gelombang berjalan dalam suatu tali yang direntangkan adalah :

y = 10 sin 2π ( 100t – 0,5x), dimana x dalam meter dan t dalam sekon. Kecepatan gelombang tersebut adalah ….

A. 200 cm/s.

B. 50 cm/s.

C. 2 cm /s.

D. 10 cm/s.

E. 0,02 cm/s.

23. Dua sumber bunyi A dan B berjarak 7 m, kedua sumber bunyi sefase dengan frekuensi sama 173 Hz. Cepat rambat bunyi di udara 346 m/s titik C terletak di garis penghubung A dan B yang berjarak 4 m dari A. Beda fase kedua gelombang tersebut di C adalah ….

A. π/4 rad.

B. π/2 rad.

C. πrad.

D. 1/5 π rad.

E. 2π rad.

24. Untuk menentukan bunyi diudara digunakan tabung resonansi. Hasil yang didapat sebagai berikut : Resonansi pertama terjadi ketika tinggi kolom udara 10 cm, sedangkan resonansi kedua ketika kolom udara 52,5 cm. Frekuensi garputala yang digunakan 400 Hz, maka kecepatan bunyi di udara ….

A. 336 m/s.

B. 338 m/s.

C. 340 m/s.

D. 352 m/s.

E. 320 m/s.

25. Seorang anak berayun dengan tali yang panjangnya 2,5 m dan g = 10 m/s². Besar frekuensi ayunan adalah ….

A. πHz.

B. 2πHz.

C. 3,8πHz.

D. 1/πHz.

E. 1/(2π) Hz.

26. Periode ayunan sederhana dengan panjang tali adalah T sekon. Jika kita memperoleh periode dua kali semula, maka panjang tali yang digunakan menjadi …, kali.

A. 2.

B. 4.

C. 8.

D. 12.

E. 16.

27. Cepat rambat gelombang transversal dalam seutas tali yang panjangnya 30 m adalah 40 m/s. Jia gaya tegangan tali = 2 N, maka massa tali tersebut ….

A. 0,00375 kg.

B. 0,0375 kg.

C. 0,375 kg.

D. 3,75 kg.

E. 37,5 kg.

28. Sebuah mesin ketik rata – rata menimbulkan taraf intensitas = 60 dB. Besar taraf intensitas yang ditimbulkan oleh 10 mesin ketik pada saat bersamaan adalah ….

A. 30 dB.

B. 40 dB.

C. 60 dB.

D. 70 dB.

E. 80 dB.

29. Dalam getaran harmonis, kecepatan getaran adalah ….

A. Selalu sebanding dengan simpangannya.

B. Tidak tergantung pada simpangannya.

C. Berbanding lurus dengan sudut fasenya.

D. Berbanding terbalik dengan kuadrad frekuensinya.

E. Tiddak tergantung pada amplitudo.

30. Sebuah pegas bila diregangkan dengan gaya 10 N bertambah panjang 2 cm. Energi potensial pegas saat panjangnya hanya bertambah 1 cm….

A.1,0.10^-2 J.

B. 1,4.10^-2 J.

C. 1,8.10^-2 J.

D. 2.10^-2 J.

E. 2,5.10^-2 J.

31. Sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 20 m/s menjauhi pendengar diam. Jika frekuensi sirene 450 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi sirene yang terdengar oleh pendengar ….

A. 525 Hz.

B. 470 Hz.

C. 425 Hz.

D. 400 Hz.

E. 378 Hz.

32. Sebuah sumber bunyi menyebarkan gelombang ke segala arah sama rata. Jika intensitas bunyi yang diterima sebuah titik berjarak R dari sumber bunyi I, maka sebuah titik yang berada pada jarak 2 R dari sumber bunyi akan menerima intensitas sebesar ….

A. 4 I.

B. 2 I.

C. I.

D. 1/2I.

E. 1/4I.

33. Pada garafik sipangan gelombang sebagai fungsi waktu di samping ini terjadi 2 gelombang yang mempunyai kecepatan ….

A. 5,0 m/s.

B. 4,5 m/s.

C. 4,0 m/s.

D. 3,5 m/s.

E. 2 m/s.

34. Gelombang stasioner pada tali yang tegang disebabkan oleh ….