411 Menyajikan hasil percobaan tentang getaran, gelombang, dan bunyi. C. INDIKATOR 3.1.1 Menjelaskan pengertian getaran 3.1.2 Menjelaskan pengertian frekuensi dan periode. 3.1.3 Menentukan frekuensi dan periode 4.1.1 Melakukan pengamatan tentang getaran 4.1.2 Menentukan AMplitudo D. TUJUAN PEMBELAJARAN Peserta didik dapat : Materipersamaan gerak harmonis atau getaran mirip-mirip dengan gelombang berjalan. Contoh 1 Sebuah benda bergetar hingga membentuk suatu gerak harmonis dengan persamaan y = 0,04 sin 20π t dengan y adalah simpangan dalam satuan meter, t adalah waktu dalam satuan sekon. Tentukan beberapa besaran dari persamaan getaran harmonis tersebut: a) amplitudo Tentukanbeberapa besaran dari persamaan getaran harmonis tersebut: a) amplitudo b) frekuensi c) periode d) simpangan maksimum e) simpangan saat t = 1/60 sekon f) simpangan saat sudut fasenya 45° g) sudut fase saat simpangannya 0,02 meter Pembahasan Pola persamaan simpangan gerak harmonik diatas adalah y = A sin ωt ω = 2π f atau 2π ω = _____ T . S. AfriyaniMahasiswa/Alumni Universitas Sebelas Maret30 November 2021 2152Jawaban terverifikasiHallo Lestari, jawaban untuk soal tersebut adalah 1/6. Diketahui y = ½√3 A Ditanya φ Penyelesaian Simpangan pada gerak harmonik dituliskan dalam persamaan berikut. y = A sin 2πφ dengan y = simpangan m, A = amplitudo m, dan φ = fase getaran y = A sin 2πφ ½√3 A=A sin 2πφ ½√3 = sin 2πφ 60° = 2πφ φ= 60°/2Ï€ φ= 60°/360° = 1/6 Dengan demikian, fase getarannya terhadap titik setimbang adalah 1/6. soal dan pembahasan bab gerak harmonik sederhana kelas x sma sub bab materi tediri dari getaran, persamaan simpangan, kecepatan, ayunan atau bandul sederhana, getaran pegas, fekuensi, periode, amplitudo, fase dan sudut fase getaran, energi kinetik dan energi potensial getaran 1. Sebuah bandul melakukan gerak harmonik sederhana dangan simpangan y = 0,2 sin 0,25πt . dimana y dan A berturut - turut adalah simpangandan amplitude dalam satuan cm dan t adalah waktu dalam satuan s, maka frekuensi dan periode berturut turut adalah… A. 1/8 Hz dan 8 s B. ½ Hz dan 2 s C. ¼ Hz dan 4 s D. 4 Hz dan ¼ s E. 2 Hz dan ½ s Jawab; Pembahasan; Diketahui A = 0,2 cm = 0,25 y = 0,2 sin 0,25πt penyelesaian rumus kecepatan sudut, frekuensi dan periode = 0,25π 2πf = 0,25 π f = 0,125 Hz rumus periode T = 1/f T = 1/0,125 T = 8 detik soal 2. Sebuah partikel melakukan gerak harmonik sederhana dangan simpangan y = 0,2 sin 0,25πt . dimana y dan A berturut - turut adalah simpangandan amplitude dalam satuan cm dan t adalah waktu dalam satuan s, maka besar fase getaan partikel tersebut terhadap titik setimbangnya saat t = 2 detik adalah… A. ¼ B. ½ C. 1 D. 2 E . π Jawab Pembahasan dan penyelesaian Rumus simpangan y = A sin 2πft atau y = A sin 2πφ saat t = 2 detik y = 0,2 sin 0, y = 0,2 Sin 0,5π mencari fase getaran2πφ = 0,5 πφ = 0,25 3. Sebuah pegas bergetar secara harmonik dangan simpangan y = ½√3 A , dimana A adalah Amplitudo maka besar fase getaran partikel tersebut terhadap titik setimbangnya adalah… A. ¼ B. ½ C. 1/6 D. 1 E . π Jawab C Pembahasan dan penyelesaian Diketahui y = ½√3 A penyelesaian y = A Sin2πφ ½√3 A = A Sin2πφ ½√3 = Sin2πφ 2πφ = 60o 2πφ = 1/3 π radianφ = 1/6 4. sebuah pegas bergetar dengan frekuensi 10 Hz dan amplitude 5 cm. kecepatan getar pegas saat simpangannya 4 cm sebesar… cm/s A. 20π B. 30π C. 60π D. 80π E. 100π Jawab C Pembahasan Diketahui f = 10 Hz A = 5 cm y = 4 cm penyelesaian r² = A² – y² r² = 52 – 42 r² = 9 r = 3 v = . r v = 2πf . r v = . 3 v = 60π cm/s soal bandul dengan massa 2 kg bergetar harmonis dengan persamaan simpangan y = 0,1 sin 37t diman y dan t dalam satuan SI. Simpangan saat t = 1 detik adalah… A . 2 cm B. 3 cm C. 6 cm D. 8 cm E. 10 cm jawab C pembahasan; y = 0,1 sin y = 0,1 . 0,6 = 0,06 m y = 6 cm soal pegas bergetar harmonis dengan persamaan simpangan y = 0,1 sin 45t diman y dan t dalam satuan SI. Kecepatan pegas saat t = 2 detik sebesar… A. 3 m/s B. 3,33 m/s C. 1 m/s D. 0 m/s C. 6,66 m/s jawab; D pembahasan v = kecepatan saat t = 2 detik v = v = 4,5 . cos 90 v = 0 m/s soal 7. bandul dengan massa 0,4 kg bergetar harmonis dengan persamaan simpangan y = 0,2 sin 30t dimana y dan t dalam satuan SI. Energi kinetik bandul saat t = 2 detik sebesar… A. 1,8B. 2C. 3. 10-3D. 4. 10-3E. 5. 10-3jawab A pembahasan v = kecepatan saat t = 2 detik v = v = 6 . cos 60 v = 6 . ½ v = 3 m/s Ek = ½ . m . v² Ek = ½ . 0,4 . 9 Ek = 0,2 . 9 Ek = 1,8 joule 8. sebuah bandul memiliki massa 800 gram bergetar secara harmonis dengan persamaan simpangan y = 0,2 sin 20t dimana y dan t dalam satuan SI. Energi total bandul adalah…A. 2 JB. 3,2 JC. 4,2 JD. 5,5 JE. 6,4 J jawab E pembahasan Etotal = ½ .k . A² Etotal = ½ . . A² Etotal = ½ . 20² . 0,8 . 0,2 2 Etotal = ½ . 400 . 0,8 . 0,04 E = 6,4 joule 9. perbandingan periode bandul dengan panjang tali 20 cm dan 5 cm adalah…A. 1 ; 1B. 1 2C. 2 1D. 1 3E. 4 1 Jawab B Pembahasan; T1 T2 = √L1 √L2 T1 T2 = √20 √5 T1 T2 = √4 √1 T1 T2 = 2 1 10 . pebandingan frkuensi getaran pegas dengan konstanta pegas 160 N/m dan 250N/m adalah sebesar… A. 16 25 B. 4 5 C. 25 16 D. 5 4 E. 8 5 jawab B pembahasan f1 f2 = √k1 √k2 f1 f2 = √160 √250 f1 f2 = √16 √25 f1 f2 = 4 5 11. perhatikan pernyataan berikut; 1. saat berada jarak terjauh dari titik kesetimbangan besar kecepatannya maksimum 2. saat berada jarak terjauh dari titik kesetimbangan besar energi kinetiknya maksimum 3. saat pada titik kesetimbangan besar energi potensial getaran minimum 4. saat pada titik kesetimbangan besar energi potensial getaran maksimum Pernyataan yang benar tentang getaran bandul sederhana adalah… A. 1 dan 3 benar B. 2 dan 3 benar C. 3 dan 4 benar D. 4 saja E. semua salah Jawab D 12. sebuah bandul sederhana memiliki frekuensi getaran sebesar f, jika bandul tersebut berada dalam lift yang begerak ke atas dengan percepatan 2 m/s², frekuensi getaran bandul menjadi… A. 2 f B. f√2 C. ½ f D. f √1,2 E. f Jawab D Pembahasan f1 f2 = √g √g+a f f2 = √10 √12 f2 = f √1,2 13. Perhatikan gambar dua rangkaian pegas berikut!perbandingan frekeuensi getaran pegas A dan B yang benar adalah...A. 1 2B. 1 √2C. √2 √3D. √3 1E. 1 3Jawab BPembahasanKonstanta Pegas A1/k = 1/300 + 1/1501/k = 1/300 + 2/3001/k = 3/300k = 300/3k = 100Konstanta pegas B1/k = 1/600 + 1/3001/k = 1/600 + 2/6001/k = 3/600k = 600/3k = 200Perbandingan frekuensi pegasf1 f2 = √k1 √k2f1 f2 = √100 √200f1 f2 = 1 √2 14. bandul bergetar 120 getaran per menit, frekuensi getaran tersebut adalah... A. 2 Hz B. 3 Hz C. 4 Hz D. 5 Hz E. 6 Hz jawab pembahasan 120/60 = 2 Hz 15. Simpangan terjauh adalah . . . A. frekuensi B. Amplitudo C. periode D. energi kinetik E. fase getaran jawab B 16. Nilai periode pada bandul yang berada pada lift yang bergerak dipercepat ke bawah adalah... A. semakin besar B. semakin kecil C. tetap D. bandul diam E. bandul bergerak acak tidak bisa diprediksi jawab B 17. Agar simpangan getaran maksimum fase getaran harus... A. 1 B. 1/2 C. 1/3 D. 1/4 E. 1/5 jawab D pembahasan simpangan maksimum saat fasenya 1/4 atau sudut fasenya sebesar 90 drajat 18. Sebuah bandul bermassa 20 gram digantung pada tali sepanjang 20 cm kemudian diayunkan dan dilepaskan dari ketinggian 20 cm dari titik terendah sehingga berayung secara harmonik. besar kecepatan bandul pada titik keetimbangan adalah …... A. 40 m/s B. 20 m/s C. 4 m/s D. 2 m/s E. 0,2 m/s Jawab Pembahasan rumus gerak jatuh bebas V2 = 2gh = 2 . 10 . 0,2 V2 = 4 V = 2 m/s 19. Sebuah partikel bergetar secara harmonik dengan periode 4 s. Setelah 20 s, benda bergetar…. A. 200 kali B. 250 kali C. 4 kali D. 10 kali E. 1/4 kali jawab pembahasan T = t/n n = 20/4 n = 5 n = 10 . 25 = 250 kali 20. pegas begetar dengan fekuensi 4 Hz, agar pegas bergetar sebanyak 20 kali membutuhkan waktu... A. 2 s B. 3 s C. 5 s D. 10 s E. 8 s jawab C pembahasan n = 20 = 4 t t = 5 detik 21. balok bermassa 0,4 kg berada pada ujung pegas yang memiliki konstanta pegas 100 N/m yang bergetar secara harmonik. pada jarak 20 cm dari titik setimbang balok bergerak dengan laju 2 m/s. Energi total balok saat posisinya berjarak 10 cm dari titik setimbang sebesar… A. 2,4 J B. 2,5 J C. 2,8 J D. 4 J E. 0,7 J jawab C pembahasan energi total sama dengan energi mekanik yang bernilai tetap EM = Ep + Ek EM = ½ . k . y2 + ½ . m . v 2 saat simpangan balok = 20 cm EM = ½ . 100 . 0,22 + ½ . 0,4 . 2 2 EM = 2 + 0,8 EM = 2,8 Joule untuk rangkuman materi dan rumus berikut adalah linknya- gerak harmonik sedehana rangkuman materi, rumus dan contoh

sebuah titik materi melakukan getaran harmonik sederhana dengan amplitudo a