Soal dan Pembahasan Fisika Gerak Harmo
Materi Pokok
Kelas
Alokasi Waktu
Semester
: Gerak Harmonik Sederhana
: XI MIA 4
: 90 menit
:1
PETUNJUK UMUM
1. Tuliskan jawabanmu pada kertas double folio dengan mencantumkan identitas diri berupa
nama, kelas, dan nomor absen di pojok kiri atas kertas double folio tersebut.
2. Kerjakanlah terlebih dahulu soal yang kamu anggap mudah. Nomor soal boleh diacak,
namun nomor sub soal tidak boleh diacak.
SOAL
1. Sebuah benda bermassa 1 kg digantung di ujung pegas dengan nilai konstanta 1 N/m.
Benda tersebut kemudian ditarik ke bawah dan dilepaskan, sehingga benda bergerak
harmonik sederhana dengan persamaan simpangan
dan t dalam sekon. Jika diketahui
a. Amplitudo (skor = 6)
b. Frekuensi (skor = 10)
c. Periode (skor = 10)
d. Sudut fase pada waktu
sekon
(skor = 10)
dan
dengan y dalam meter
; Tentukan:
h. Kecepatan benda pada waktu
sekon (skor = 20)
i. Persamaan percepatan benda (skor =
20)
j. Percepatan benda pada waktu
e. Fase pada waktu
sekon (skor =
10)
sekon (skor = 20)
k. Energi kinetik yang dimiliki pegas
f. Simpangan pada waktu
sekon
sekon (skor = 20)
l. Energi potensial yang dimiliki pegas
(skor = 20)
g. Persamaan kecepatan benda (skor =
pada waktu sekon (skor = 20)
20)
2. Benda A yang memiliki massa 1 kg digantung di ujung sebuah pegas kemudian
digetarkan. Benda A kemudian diganti dengan benda B yang bermassa 4 kg kemudian
digetarkan juga. Hitung perbandingan periode benda A dan benda B! (skor = 30)
3. Perhatikan gambar berikut! Sebuah benda bermassa 2 kg digantung di ujung sebuah tali
A
B
C
sepanjang 1 meter. Ujung tali yang lain diikat pada kayu
seperti pada gambar disamping. Benda tersebut ditarik ke
kanan (titik C) dan dilepaskan, sehingga benda bergerak bolakbalik disekitar titik kesetimbangannya. Jika panjang tali diubah
menjadi 4 meter, tentukan perbandingan frekuensi getar benda
sebelum dan sesudah panjang tali diubah! (skor = 30)
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
KUNCI JAWABAN
No
1
Soal
Sebuah benda bermassa 1 kg
digantung di ujung pegas dengan nilai
konstanta 1 N/m. Benda tersebut
kemudian ditarik ke bawah dan
dilepaskan, sehingga benda bergerak
harmonik sederhana dengan
persamaan simpangan
dengan y dalam meter dan t dalam
sekon. Jika diketahui
,
Tentukan:
a. Amplitudo (skor = 5)
b. Frekuensi (skor = 10)
c. Periode (skor = 10)
d. Sudut fase pada waktu sekon
(skor = 10)
e. Fase pada waktu sekon (skor =
10)
f. Simpangan pada waktu sekon
(skor = 20)
g. Persamaan kecepatan benda (skor
= 20)
h. Kecepatan benda pada waktu
sekon (skor = 20)
i. Persamaan percepatan benda (skor
= 20)
j. Percepatan benda pada waktu
sekon (skor = 20)
k. Energi kinetik yang dimiliki pegas
sekon (skor = 20)
l. Energi potensial yang dimiliki
pegas pada waktu sekon (skor =
20)
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
Penyelesaian
Skor
Diketahui:
m = 1 kg
k = 1 N/m
Ditanya:
a. A
b. f
c. T
d.
e.
f.
g. v
h.
i. a
j.
k.
l.
a. Amplitudo
6
A = 1 meter
b. Frekuensi
10
c. Periode
10
d. Sudut fase pada waktu 22/42
10
sekon.
e. Fase pada waktu 22/42 sekon.
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
f. Simpangan pada waktu 22/42
10
g. Persamaan kecepatan
10
h. Kecepatan pada waktu 22/42 s
10
i. Persamaan percepatan
10
j. Percepatan pada waktu 22/42 s
10
k. EK pada waktu 22/42 s
10
J
l. EP pada waktu 22/42 s
2
Benda A yang memiliki massa 1 kg
digantung di ujung sebuah pegas
kemudian digetarkan. Benda A
kemudian diganti dengan benda B
yang bermassa 4 kg kemudian
digetarkan juga. Hitung perbandingan
periode benda A dan benda B!
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
Diketahui:
MA = 1 kg
MB = 4 kg
Ditanya:
TA : TB
10
Jawaban:
5
20
Jadi perbandingan periode benda
5
A dan B adalah 1 : 2
3
Sebuah benda bermassa 2 kg
digantung di ujung sebuah tali
sepanjang 1 meter. Ujung tali yang
lain diikat pada kayu seperti pada
gambar disamping. Benda tersebut
ditarik ke kanan (titik C) dan
dilepaskan, sehingga benda bergerak
bolak-balik disekitar titik
kesetimbangannya. Jika panjang tali
diubah menjadi 4 meter, tentukan
perbandingan frekuensi getar benda
sebelum dan sesudah panjang tali
diubah!
Diketahui:
M = 2 kg
L1 = 1 m
L2 = 4 m
Ditanya:
Jawaban:
5
10
Jadi perbandingan frekuensi
sebelum dan sesudah panjang tali
diubah adalah 2 : 1
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
5
Kelas
Alokasi Waktu
Semester
: Gerak Harmonik Sederhana
: XI MIA 4
: 90 menit
:1
PETUNJUK UMUM
1. Tuliskan jawabanmu pada kertas double folio dengan mencantumkan identitas diri berupa
nama, kelas, dan nomor absen di pojok kiri atas kertas double folio tersebut.
2. Kerjakanlah terlebih dahulu soal yang kamu anggap mudah. Nomor soal boleh diacak,
namun nomor sub soal tidak boleh diacak.
SOAL
1. Sebuah benda bermassa 1 kg digantung di ujung pegas dengan nilai konstanta 1 N/m.
Benda tersebut kemudian ditarik ke bawah dan dilepaskan, sehingga benda bergerak
harmonik sederhana dengan persamaan simpangan
dan t dalam sekon. Jika diketahui
a. Amplitudo (skor = 6)
b. Frekuensi (skor = 10)
c. Periode (skor = 10)
d. Sudut fase pada waktu
sekon
(skor = 10)
dan
dengan y dalam meter
; Tentukan:
h. Kecepatan benda pada waktu
sekon (skor = 20)
i. Persamaan percepatan benda (skor =
20)
j. Percepatan benda pada waktu
e. Fase pada waktu
sekon (skor =
10)
sekon (skor = 20)
k. Energi kinetik yang dimiliki pegas
f. Simpangan pada waktu
sekon
sekon (skor = 20)
l. Energi potensial yang dimiliki pegas
(skor = 20)
g. Persamaan kecepatan benda (skor =
pada waktu sekon (skor = 20)
20)
2. Benda A yang memiliki massa 1 kg digantung di ujung sebuah pegas kemudian
digetarkan. Benda A kemudian diganti dengan benda B yang bermassa 4 kg kemudian
digetarkan juga. Hitung perbandingan periode benda A dan benda B! (skor = 30)
3. Perhatikan gambar berikut! Sebuah benda bermassa 2 kg digantung di ujung sebuah tali
A
B
C
sepanjang 1 meter. Ujung tali yang lain diikat pada kayu
seperti pada gambar disamping. Benda tersebut ditarik ke
kanan (titik C) dan dilepaskan, sehingga benda bergerak bolakbalik disekitar titik kesetimbangannya. Jika panjang tali diubah
menjadi 4 meter, tentukan perbandingan frekuensi getar benda
sebelum dan sesudah panjang tali diubah! (skor = 30)
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
KUNCI JAWABAN
No
1
Soal
Sebuah benda bermassa 1 kg
digantung di ujung pegas dengan nilai
konstanta 1 N/m. Benda tersebut
kemudian ditarik ke bawah dan
dilepaskan, sehingga benda bergerak
harmonik sederhana dengan
persamaan simpangan
dengan y dalam meter dan t dalam
sekon. Jika diketahui
,
Tentukan:
a. Amplitudo (skor = 5)
b. Frekuensi (skor = 10)
c. Periode (skor = 10)
d. Sudut fase pada waktu sekon
(skor = 10)
e. Fase pada waktu sekon (skor =
10)
f. Simpangan pada waktu sekon
(skor = 20)
g. Persamaan kecepatan benda (skor
= 20)
h. Kecepatan benda pada waktu
sekon (skor = 20)
i. Persamaan percepatan benda (skor
= 20)
j. Percepatan benda pada waktu
sekon (skor = 20)
k. Energi kinetik yang dimiliki pegas
sekon (skor = 20)
l. Energi potensial yang dimiliki
pegas pada waktu sekon (skor =
20)
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
Penyelesaian
Skor
Diketahui:
m = 1 kg
k = 1 N/m
Ditanya:
a. A
b. f
c. T
d.
e.
f.
g. v
h.
i. a
j.
k.
l.
a. Amplitudo
6
A = 1 meter
b. Frekuensi
10
c. Periode
10
d. Sudut fase pada waktu 22/42
10
sekon.
e. Fase pada waktu 22/42 sekon.
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
f. Simpangan pada waktu 22/42
10
g. Persamaan kecepatan
10
h. Kecepatan pada waktu 22/42 s
10
i. Persamaan percepatan
10
j. Percepatan pada waktu 22/42 s
10
k. EK pada waktu 22/42 s
10
J
l. EP pada waktu 22/42 s
2
Benda A yang memiliki massa 1 kg
digantung di ujung sebuah pegas
kemudian digetarkan. Benda A
kemudian diganti dengan benda B
yang bermassa 4 kg kemudian
digetarkan juga. Hitung perbandingan
periode benda A dan benda B!
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
Diketahui:
MA = 1 kg
MB = 4 kg
Ditanya:
TA : TB
10
Jawaban:
5
20
Jadi perbandingan periode benda
5
A dan B adalah 1 : 2
3
Sebuah benda bermassa 2 kg
digantung di ujung sebuah tali
sepanjang 1 meter. Ujung tali yang
lain diikat pada kayu seperti pada
gambar disamping. Benda tersebut
ditarik ke kanan (titik C) dan
dilepaskan, sehingga benda bergerak
bolak-balik disekitar titik
kesetimbangannya. Jika panjang tali
diubah menjadi 4 meter, tentukan
perbandingan frekuensi getar benda
sebelum dan sesudah panjang tali
diubah!
Diketahui:
M = 2 kg
L1 = 1 m
L2 = 4 m
Ditanya:
Jawaban:
5
10
Jadi perbandingan frekuensi
sebelum dan sesudah panjang tali
diubah adalah 2 : 1
Copyright @ I Gede Dana Santika | 2014
5