Getaran harmonis sederhana1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.18Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 5 Hz dalam arah kanan kiri. Benda mulai bergerak dari posisi setimbang ke arah kanan. Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik paling kanan sebelas kali adalah….

A. 2,05B. 2,20

C. 2,25

D. 2,50

PembahasanDiketahui :Frekuensi (f) = jumlah getaran selama 1 sekon = 5 HzPeriode (T) = waktu untuk melakukan satu getaran = 1/f = 1/5 = 0,2 sekonDitanya : Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik paling kanan sebelas kali adalah….Jawab :

Pola gerakan benda (1 getaran) : B → C → B → A → BSelama 1 getaran, benda melakukan 4 gerakan yakni B ke C, C ke B, B ke A, A ke B.Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu gerakan adalah 0,2 sekon / 4 = 0,05 sekon.

Jadi waktu yang diperlukan untuk mencapai titik paling kanan (C) sebelas kali = (10 x 0,2 sekon) + 0,05 sekon = 2 sekon + 0,05 sekon = 2,05 sekon.Jawaban yang benar adalah A.

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.23Sebuah pegas digantungi beban dan digetarkan. Agar frekuensi getarannya menjadi dua kali lipat frekuensi getar semula, maka massa beban diubah menjadi….

A. dua kali massa beban semulaB. empat kali massa beban semula

C. setengah kali massa beban semula

D. seperempat kali massa beban semula

PembahasanRumus frekuensi getaran pegas :

Keterangan :f = frekuensi, k = konstanta pegas, m = massa bebanFrekuensi (f) getaran pegas jika k = 1 kali, m = 1 kali :

Agar frekuensi (f) getaran pegas menjadi 2 kali maka massa (m) diubah menjadi 0,25 kali atau 1/4 kali:

Jawaban yang benar adalah D.

Bandul sederhana3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.23Dua bandul sederhana berada di dua tempat yang berbeda. Panjang tali bandul ke dua adalah 0,4 kali panjang tali bandul pertama, dan percepatan gravitasi di tempat bandul kedua adalah 0,9 kali percepatan gravitasi di tempat bandul pertama. Perbandingan frekuensi bandul pertama dengan frekuensi bandul kedua adalah….

A. 2/3B. 3/2

C. 4/9

D. 9/4

PembahasanDiketahui :Panjang tali bandul pertama (l1) = 1Panjang tali bandul kedua (l2) = 0,4 (l1) = 0,4 (1) = 0,4Percepatan gravitasi di tempat bandul pertama (g1) = 1Percepatan gravitasi di tempat bandul kedua (g2) = 0,9 (1) = 0,9Ditanya : Perbandingan frekuensi bandul pertama (f1) dengan frekuensi bandul kedua (f2)Jawab :Frekuensi bandul pertama (f1) :

Frekuensi bandul kedua (f2) :

Perbandingan frekuensi bandul pertama (f1) dengan frekuensi bandul kedua (f2) :

Jawaban yang benar adalah A.

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.25Sebuah beban digantung pada seutas tali dan diberi simpangan sehingga melakukan gerak harmonik sederhana dengan frekuensi 0,5 Hz. Bila tali diperpanjang menjadi 4 kali panjang semula maka periodenya adalah….

A. ¼ detikB. ½ detik

C. 2 detik

D. 4 detik

PembahasanDiketahui :Frekuensi bandul (f) = 0,5 hzDitanya : Berapa periode (T) bandul jika panjang tali (l) menjadi 4 kali panjang semulaJawab :Periode bandul mula-mula :

Panjang tali mula-mula :

Jika tali diperpanjang menjadi 4 kali panjang semula :

Maka periode bandul adalah :

Periode bandul adalah 4 detik.Jawaban yang benar adalah D