Latihan Soal UN IPA SMP Materi Getaran dan Gelombang Disertai Pembahasan

Latihan Soal UN IPA SMP Materi Getaran dan Gelombang Disertai Pembahasan

Amongguru.com. Getaran merupakan gerak bolak balik melalui titik kesetimbangan. Satu getaran didefinisikan sebagai satu kali getaran penuh, yaitu dari titik awal kembali ke titik tersebut.

Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali getaran disebut periode getaran, yang dilambangkan dengan (T).

Sedangkan banyaknya getaran dalam tiap detik disebut frekuensi getaran, dilambangkan dengan (f).

Hubungan antara frekuensi dan periode getaran secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

T = 1/f dan f = 1/T

dengan :

T = Periode (s)
f = Frekuensi (Hz)

Satuan periode adalah sekon dan satuan frekuensi, yaitu Hertz (Hz), untuk menghormati seorang fisikawan Jerman yang telah berjasa di bidang gelombang, Hendrich Rudolf Hertz. Jadi, satu herzt sama dengan satu getaran per sekon.

Gelombang

Gelombang merupakan salah satu konsep Fisika yang penting untuk dipelajari. Banyak sekali gejala alam yang menggunakan prinsip gelombang.

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.

Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium untuk merambat, misanya gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi.

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang di dalam perambatannya tidak membutuhkan medium, contoh gelombang radio, gelombang cahaya, dan gelombang radar.

Berdasarkan arah perambatannya, gelombang mekanik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya.

Contoh gelombang transversal, yaitu gelombang pada permukaan air, gelombang cahaya, gelombang radar, dan gelombang radio. Pola gelombang transversal akan berbentuk bukit dan lembah gelombang, seperti tampak pada gambar berikut.

Gelombang longitudinal merupakan gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambat. Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang ditempatkan di dalam tabung tertutup merupakan contoh dari gelombang longitudinal.

Pola pada gelombang longitudinal akan berbentuk rapatan dan regangan seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Satu gelombang dapat didefinisikan sebagai yang ditempuh panjang satu periode. Panjang gelombang dilambangkan dengan λ (dibaca lamda).

Satuan panjang gelombang dalam SI adalah meter (m). Satu panjang gelombang transversal terdiri dari satu bukit dan satu lembah gelombang.

Satu panjang gelombang longitudinal terdiri atas satu rapatan dan satu renggangan, atau dari ujung renggangan sampai ke ujung renggangan berikutnya.

Berikut ini adalah Latihan Soal UN IPA SMP Materi Getaran dan Gelombang Disertai Pembahasan untuk membantu peserta didik kelas IX (sembilan) dalam mempersiapkan diri menghadapi Ujian Nasional, khususnya pada mata pelajaran IPA.

Soal nomor 1

Perhatikan gambar berikut!


Sebuah bandul ditarik ke samping sehingga bandul bergerak bolak balik. Jika jarak K – M = 20 cm, dan bandul melakukan 10 kali getaran dalam waktu 5 sekon, maka frekuensi getaran, periode getaran, dan ampitudo bandul secara berturut-turut adalah ….

A. 1 Hz; 0,5 s; dan 10 cm

B. 2 Hz; 0,5 s; dan10 cm

C. 2 Hz; 1 s; dan 5 cm

D. 2 Hz; 1 s; dan 20 cm

Kunci jawaban : B

Pembahasan :

Frekuensi getaran adalah banyaknya getaran tiap sekon, maka dalam soal tersebut, banyaknya getaran tiap sekon adalah :

f = 10 getaran / 5 sekon = 2 Hz

Jadi frekuensi getarannya adalah 2 Hz

Periode getaran adalah waktu yang dibutuhkan untuk satu kali getaran.

T = 5 sekon / 10 getaran = 0,5 sekon.

Jadi periode getarannya adalah 0,5 sekon.

Amplitudo merupakan jarak terjauh dari titik setimbang. Pada soal di atas, titik setimbangnya adalah L, sehingga amplitudonya merupakan jarak KL atau jarak LM.

Jarak KL = jarak LM = 20 cm / 2 = 10 cm.

jadi amplitudonya adalah 10 cm.

Soal nomor 2

Perhatikan gambar berikut!

Apabila rambatan gelombang dari titik A ke titik B memerlukan waktu 0,5 s, maka besarnya frekuensi dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah….

A.   5 Hz dan 800 m/s

B.   5 Hz dan 0,8 m/s

C.   4 Hz dan 800 m/s

D.   4 Hz dan 8 m/s

Kunci jawaban :  B

Pembahasan   :

Frekuensi (f ) : jumlah gelombang setiap sekon, maka f = 2 gelombang: 0,5s = 4 Hz

Jumlah gelombang = 2 gelombang, ditempuh dalam waktu =0,5 s dan menempuh jarak 400 cm = 4 m.

Cepat rambat gelombang = jarak tempuh gelombang tiap satuan waktu = 4 m : 0,5 s =8 m/s

Soal nomor 3

Permukaan air merambat dengan panjang gelombang 2 m. Jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah 0,5 sekon, maka cepat rambat gelombang dan frekuensi gelombangnya adalah ….

A. 4 m/s dan 2 Hz

B. 2 m/s dan 2 Hz

C. 2 m/s dan 4 Hz

D. 4 m/s dan 4 Hz

Kunci jawaban : A

Pembahasan :

Cepat rambat gelombang (v) :

v = λ / T = 2 m / 0,5 s = 4 m/s

Jadi cepat rambat gelombangnya adalah 4 m/s.

Frekuensi gelombang (f) :

f = 1/T = 1 / 0,5 s = 2 Hz

Jadi frekuensi gelombangnya adalah 2 Hz.

Soal nomor 4

Berdasarkan hasil percobaan, frekuensi getaran A adalah dua kali frekuensi getaran B, tetapi 1/4 kali frekuensi getaran C. Perbandingan periode A, B, dan C adalah ….

A. 1 : 4 : 8

B. 4 : 8 : 1

C. 8 : 1 : 4

D. 8 : 4 : 1

Kunci jawaban : B

Pembahasan :

fA = 2 fB, maka fB = 1/2 fA

fA = 1/4 fC, maka fC = 4 fA

Frekuensi berbanding terbanding dengan periode, sehingga :

Soal nomor 5

Dua buah gelombang merambat dengan kecepatan sama. Periode gelombang pertama 1 sekon dan periode gelombang kedua 1,5 sekon. Perbandingan panjang gelombang pertama dan kedua adalah ….

A. 2 : 3

B. 3 : 2

C. 3 : 4

D. 4 : 3

Kunci jawaban : A

Pembahasan :

λ = v x t

Soal nomor 6

Periode getaran A adalah 3 kali periode getaran B. Jika frekuensi getaran A = 30 Hz, maka frekuensi getaran B adalah ….

A. 30 Hz

B. 60 Hz

C. 90 Hz

D. 120 Hz

Kunci jawaban : C

Pembahasan :

Besarnya nilai frekuensi berbanding terbalik dengan periode, maka :

TA = 3 TB

Frekuensinya akan menjadi :

fA = 1/3 fB

fB = 3 fA

fB = 3 x 30 Hz

fB = 90 Hz

Soal nomor 7

Seorang siswa melakukan percobaan berikut.

Setelah diberi simpangan kemudian dilepas, getaran yang ditimbulkan dari L – M – L – K memerlukan waktu 3 sekon. Periode dan frekuensi yang dihasilkan oleh getaran tersebut secara berututan adalah ….

A. 4 s dan 1/4 Hz

B. 2 s dan 1/2 Hz

C. 1/2 s dan 2 Hz

D. 1/4 s dan 4 Hz

Kunci jawaban :

Pembahasan :

Satu getaran penuh pada pegas tersebut adalah gerakan dari L – K – M – K – L. Jika pegas hanya bergerak dari L – K – M – K, maka pegas bergetar sebanyak 3/4 kali getaran.

Periode yang dihasilkan :

Demikian Latihan Soal UN IPA SMP Materi Getaran dan Gelombang Disertai Pembahasan. Semoga bermanfaat.

Tinggalkan Balasan