15 Contoh Soal Getaran Beserta Pembahasannya Lengkap Untuk Bahan Latihan

15 Contoh Soal Getaran beserta Pembahasannya Lengkap untuk Bahan Latihan – Getaran merupbakal salah satu materi Fisika nan mempelajari tentang mobilitas bolak-kembali suatu barang terhadap titik keseimbangannya.

Dalam kehidupan sehari-hari kejadian ini banyak dijumpai, contoh getaran nan terjadi seperti pada bandul jam, pegas, alias bunyi nan dihasilkan perangkat musik. 🎸🎹

Nah, untuk membantumu mempelajari materi tersebut, Mamikos telah menyedibakal beragam contoh soal getaran beserta pembahasannya komplit di tulisan ini. 📖

Sekilas tentang Materi Getaran

Getaran merupbakal mobilitas bolak-kembali suatu barang melalui titik keseimbangannya secara periodik. Contohnya bisa dilihat pada ayunan bandul, pegas nan ditarik dan dilepas, alias senar gitar nan dipetik.

1. Satu Getaran Penuh

Satu getaran penuh terjadi ketika barang bergerak dari posisi awal → ke posisi berlawanan → dan kembali lagi ke posisi semula.

Misalnya, bandul bergerak dari titik A → C → kembali ke A, itu disebut 1 getaran.

2. Periode (T)

Periode adalah waktu nan dibutuhkan untuk melakukan satu getaran penuh.

Keterangan:

• (T) = periode (sekon)
• (t) = waktu total (sekon)
• (n) = jumlah getaran

3. Frekuensi (f)

Frekuensi adalah banyaknya getaran nan terjadi setiap detik.

Keterangan:

• (f) = gelombang (Hz)
• (n) = jumlah getaran
• (t) = waktu (s)

4. Hubungan Periode dan Frekuensi

Periode dan gelombang mempunyai hubungan terbalik.

5. Amplitudo (A)

Amplitudo adalah simpangan maksimum dari titik keseimbangan.
Semakin besar amplitudo, semakin jauh barang menyimpang dari posisi seimbangnya.

Kumpulan Contoh Soal Getaran beserta Pembahasannya

Dari sekilas materi getaran Fisika di atas, yuk, sekarang kita lanjut untuk belajar langsung dengan contoh soal getaran.

Masing-masing soal juga sudah Mamikos sertbakal pembahasannya lengkap, jadi Anda bisa mempelajari langkah demi langkah pengerjaannya, ya.

Contoh Soal Getaran Bagian 1

1. Dalam waktu dua menit, sebuah ptulisan mengalami 960 getaran.
Tentukan:
a) Periode getaran
b) Frekuensi getaran

Pembahasan:
Diketahui:

• Jumlah getaran, n = 960
• Waktu, t = 2 menit = 120 sekon

a) Periode getaran

b) Frekuensi getaran

Jadi, periode getaran ptulisan tersebut adalah 0,125 sekon, dan frekuensinya 8 Hz.

2. Periode suatu getaran diketahui ½ sekon. Tentukan:
a) Frekuensi getaran
b) Jumlah getaran nan terjadi dalam 5 menit

Pembahasan:
Diketahui:

• T = ½ sekon = 0,5 sekon
• t = 5 menit = 5 × 60 = 300 sekon

a) Frekuensi getaran

b) Jumlah getaran dalam 5 menit

Jadi, frekuensinya adalah 2 Hz dan jumlah getarannya dalam 5 menit ialah 600 kali.

3. Suatu getaran mempunyai gelombang 5 Hz. Tentukan:
a) Periode getaran
b) Banyaknya getaran nan terjadi dalam waktu 2 menit

Pembahasan:
Diketahui:

• f = 5 Hz
• t = 2 menit = 120 sekon

a) Periode getaran

b) Jumlah getaran dalam 2 menit

Maka periode getaran = 0,2 sekon, dan jumlah getaran dalam 2 menit = 600 kali getaran.

4. Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s dan gelombang 50 Hz.
Tentukan panjang gelombangnya!

Pembahasan:
Diketahui:

• Kecepatan gelombang, v = 340 m/s
• Frekuensi, f = 50 Hz

Ditanya: panjang gelombang (λ)

Gunbakal rumus

Jadi, panjang gelombang tersebut adalah 6,8 meter.

5. Suatu gelombang mempunyai periode 0,02 sekon dan panjang gelombang 25 meter.
Hitunglah sigap rambat gelombangnya!

Pembahasan:
Diketahui:

• Periode, T = 0,02 s
• Panjang gelombang, λ = 25 m

Ditanya: kecepatan gelombang (v)

Gunbakal hubungan

Jadi, kecepatan rambat gelombang tersebut adalah 1250 m/s.

6. Suatu sumber getar memancarkan gelombang dengan kecepatan rambat 340 m/s dan gelombang 85 Hz. Tentukan panjang gelombang tersebut!

Pembahasan:
Diketahui:

• Cepat rambat gelombang, v = 340 m/s
• Frekuensi, f = 85 Hz

Ditanya: panjang gelombang (λ)

Gunbakal rumus dasar gelombang

Jadi, panjang gelombang nan dihasilkan adalah 4 meter

7. Sebuah bandul bola besi berayun dari titik A – B – C selama 0,6 sekon. Diketahui jarak antara titik A – C = 15 cm.
Tentukan:
a) Periode ayunan
b) Frekuensi ayunan
c) Amplitudo ayunan
d) Periode ayunan jika jarak A – C diubah menjadi 20 cm

Pembahasan:

Diketahui:

• Waktu dari A ke C = 0,6 sekon
• Jarak A – C = 15 cm

a) Periode ayunan (T)
Satu periode penuh terjadi ketika bandul bergerak dari A → B → C → B → A,
yang berarti dua kali perjalanan dari A ke C.

Jadi, periode ayunan bandul tersebut adalah 1,2 sekon.

b) Frekuensi ayunan (f)
Frekuensi adalah banyaknya ayunan per detik. Rumusnya:

Artinya, bandul berayun sebanyak 0,83 kali setiap detik.

c) Amplitudo ayunan (A)
Amplitudo merupbakal simpangan maksimum, ialah separuh dari jarak total A – C.

Jadi, amplitudo ayunan adalah 7,5 cm.

d) Periode ayunan jika A – C = 20 cm
Periode ayunan tidak berjuntai pada besar simpangan, tetapi pada panjang tali bandul dan percepatan gravitasi.
Karena panjang tali tidak diubah, maka periodenya tetap sama, yaitu:

Contoh Soal Getaran Bagian 2

8. Seorang anak mendengar bunyi dengan panjang gelombang 5 meter. Jika sigap rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan:
a) Frekuensi sumber bunyi
b) Periode sumber bunyi

Pembahasan:
Diketahui:

• Cepat rambat bunyi (v) = 340 m/s
• Panjang gelombang (λ) = 5 m

Ditanya:

• Frekuensi (f) = ?
• Periode (T) = ?

Gunbakal rumus dasar gelombang

a) Frekuensi sumber bunyi

b) Periode sumber bunyi

Jadi, gelombang sumber bunyi adalah 68 Hz, dan periodenya 0,0147 sekon.

9. Sebuah kapal menggunbakal perangkat pemantul bunyi untuk mengukur kedalkondusif laut. Bunyi ditembakkan ke dasar laut dan 5 detik kemudian bunyi pantul kembali ke kapal. Jika sigap rambat bunyi di dalam air adalah 1500 m/s, berapakah kedalkondusif laut tersebut?

Pembahasan:
Diketahui:

• v = 1500 m/s
• t = 5 s

Perjalanan bunyi menempuh dua kali jarak kedalkondusif (turun dan naik), sehingga rumusnya:

Jadi, kedalkondusif laut tersebut adalah 3.750 meter

10. Saat cuaca mendung, seorang anak mendengar bunyi guntur 1,5 detik setelah memandang kilat. Jika sigap rambat bunyi di udara adalah 320 m/s, tentukan jarak anak tersebut dari sumber petir!

Pembahasan:
Diketahui:

• v = 320 m/s
• t = 1,5 s

Karena tidak ada pantulan bunyi, maka digunbakal rumus

Jadi, jarak anak dari sumber petir adalah 480 meter

11. Sebuah gelombang bunyi mempunyai gelombang 5 kHz dan merambat di udara bersuhu 30°C. Jika diketahui bahwa kecepatan bunyi di udara pada suhu 0°C adalah 330 m/s, tentukan:
a) Kecepatan bunyi pada suhu 30°C
b) Panjang gelombangnya

Pembahasan:
Diketahui:

Hubungan antara kecepatan bunyi dan suhu udara

a) Menghitung sigap rambat bunyi:

b) Menghitung panjang gelombang:

Jadi, sigap rambat bunyi pada suhu 30°C adalah 348 m/s, dan panjang gelombangnya sekitar 6,96 cm.

12. Sebuah gelombang bunyi mempunyai panjang gelombang 1,5 m dan sigap rambat 330 m/s. Apakah bunyi tersebut bisa didengar oleh telinga manusia?

Pembahasan:
Cari gelombang bunyi terlebih dahulu:

Frekuensi bunyi nan dapat didengar manusia berkisar antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Karena 220 Hz berada di dalam rentang ini, maka bunyi tersebut termasuk bunyi audiosonik, ialah bunyi nan bisa didengar oleh manusia normal.

13. Resonansi pertama pada sebuah tabung kolom udara terjadi saat panjang tabung 15 cm. Tentukan:
a) Panjang gelombang bunyi
b) Panjang kolom udara pada resonansi kedua
c) Panjang kolom udara pada resonansi ketiga
d) Panjang kolom udara pada resonansi keempat
e) Frekuensi bunyi jika sigap rambatnya 339 m/s

Pembahasan:
Untuk tabung nan salah satu ujungnya tertutup, pola resonansinya adalah

Diketahui .

a) Panjang gelombang:

b) Resonansi kedua:

c) Resonansi ketiga:

d) Resonansi keempat:

e) Frekuensi bunyi:

14. Diberikan pertimpalan gelombang dua nada sebesar 27 : 45. Jika gelombang nada d = 297 Hz, berapakah gelombang nada b?

Pembahasan:

Pertimpalan menyatbakal .

Jadi

Sederhanbakal .

Maka

Jadi gelombang nada b adalah 495Hz

15. Dalam percobaan tabung resonansi, kolom udara pada resonansi pertama mempunyai tinggi 0,19 m. Berapakah panjang gelombang sumber bunyi?

Pembahasan:

Untuk tabung dengan salah satu ujung tertutup, resonansi pertama terjadi ketika .

Jadi

Penutup

Sampai di sini dulu, ya, sesi belajar berbareng Mamikos menggunbakal contoh soal getaran beserta pembahasannya. Setelah ini jika Anda ingi belajar mata pelaliran lainnya, jangan lupa mencari materi dan contoh soalnya di blog Mamikos. 👋🏻

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta