22. energi getaran
TRANSCRIPT
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
1/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
24
ENERGI GETARAN
1. Jika sebuah benda melakukan getaran harmonis, besaran yang berbanding lurusdengan simpangannya adalah A. energi potensialnya C. kecepataannya E. amplitudonya
B. energi kinetiknya D. percepatannya
Jawab : E( tAy sin )
2. Sebuah partikel melakukan gerak harmonis sederhana maka simpanganmaksimum terjauhA. Energi potensialnya minimumB. Energi mekaniknya minimumC. Kecepatannya minimumD. Percepatannya minimumE. Energi potensial dan energi kinetiknya minimumJawab : C
090coscos901sinsin 00 AAvAy
3. Sebuah partikel melakukan gerakan harmonis. Besaran berikut ini yangberbanding lurus dengan kuadrat simpangannya adalah
A. Amplitudonya C. Percepatan E. Energi potensialB. Kecepatan D. Energi kinetiknya
Jawab : E( 221 kyEp )
4. Energi getaran selaras mencapai maksimum apabilaA. simpanyannya maksimum D. percepatannya nolB. simpangannya nol E. energi kinetiknya maksimum
C. kecepatannya maksimum Jawab : A2
212
21 kAEAykyE
5.
Apabila Ek, Ep dan Em masing-masing menyatakan energi kinetic, energipotensial dan energi mekanik suatu partikel yang bergetar harmonis, maka pada
saat simpangannya maksimum maka A. Ep=0 dan Ek=Em D. Ek=Ep=(1/2)Em
B. Ek=0 dan Ep=Em E. Ek=Ep=EmC. Em=0 dan Ek=Ep Jawab : B
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
2/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
25
6. Energi total sebuah partikel yang bergetar harmonis besarnya A. lebih kecil daripada energi potensial maksimumnyaB. Lebih kecil daripada energi kinetic maksimumnyaC. Lebih besar daripada energi potensial maksimumnyaD. Lebihbesar daripada energi kinetic maksimumnyaE. Sama dengan energi potensial maksimumnyaJawab : E
221
2221
2222
90sinsin2 kAEkAAmfE
7. Energi total getaran harmonis adalah A. Berbanding lurus dengan kuadrat amplitudonyaB. Berbanding lurus dengan amplitudonyaC. Berbanding lurus dengan kuadrat periodenyaD. Berbanding terbalik dengan periodenyaE. Berbanding terbalik dengan kuadrat amplitudonyaJawab : A( 22222 AEAmfE )
8. Kedudukan seimbang getaran suatu partikel adalah kedudukan partikel pada saatA. Kecepatannya nol D. Percepatannya maksimumB. Resultan gayanya nol E. Energi potensialnya maksimum
C. Energi kinetiknya nol Jawab : A
9. Jika sebuah benda melakukan gerak harmonis, maka A. pada saat kecepatannya maksimum, energi kinetiknya maksimumB. pada saat kecepatan sama dengan nol, simpangan sama dengan nolC. pada saat kecepatan sama dengan nol, energi potensial maksimumD. energi getaran semakin kecilE. saat simpangan sama dengan nol, energi potensial maksimumJawab : A
salah)n(pernyataa(maks)90sin900c.
salah)n(pernyataa(maks)90sin900b.
benar)n(pernyataa)(a.
00
00
22
1
AAyv
AAyv
vmEkvv maksmaksmaks
salah)n(pernyataamaksimumymakae.
salah)n(pernyataad.
22
1
22
1
EpAkAEp
EAkAE
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
3/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
26
10.Diantara pernyataan tentang energi berikut ini yang berlaku untuk gerak harmonisadalah
A. berlaku hukum kekekalan energi mekanikB. Dititik keseimbangan, energi potensialnya maksimumC. Disimpangan terjauhnya energi kinetiknya minimumD. Energi kinetic maksimum pada saat energi potensialnya maksimumE. Energi potensialnya menjadi maksimum saat berhenti bergetarJawab : E(Em=Ek+Ep)
11.Pada saat simpangan sebuah partikel yang bergetar harmonic mencapaimaksimum, maka A. Resultan gayanya nol dan kecepatannya maksimumB. Perceptannya nol dan kecepatannya maksimumC. Energi potensialnya nol dan energi kinetiknya maksimumD. Energi kinetiknya maksimum dan kecepatannya nolE. Energi kinetiknya nol dan percepatannya maksimumJawab : E
12.Energi getaran selaras berbanding A. lurus dengan kuadrat amplitudonya D. terbalik dengan periodenyaB. lurus dengan kuadrat periodenya E. lurus dengan amplitudonyaC. terbalik dengan kuadrat amplitudonya Jawab : A
2
2
2222222 2
22
1
2
1mATAmfAmkAE
13.PPI 1981Sebuah benda yang massanya m dihubungkan dengan sebuah pegas yang tetapan
pegasnya k. Sistim tersebut melakukan gerak harmonis sederhana tanpa gesekan.Perbandingan antara energi kinetiknya pada waktu hendak melewati titik
seimbangnya dengan energi potensialnya ketika benda mendapat simpangan
maksimum adalah
A. kurang dari satu C. lebih besar dari satu E. sama denganm
k
B. sama dengan satu D. sama dengank
m
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
4/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
27
Jawab : B
1:maka
)(0
:maka;
222
1
222
12
21
222
1222
122222
122
1
22
Am
Am
Ep
EkkAEpAy
AmAmyAmmvEky
yAv
14.UMPTN 1990 Rayon CPada saat energi kinetic benda yang bergetar selaras sama dengan energi
potensialnya maka
A. sudut fasenya 0180 C. sudut fasenya 045 E. percepatannya nol
B. fasenya 43 D. fasenya 41
Jawab : C
22
2
2
451cos
sin
1
tgEk
Ep
15.Sebuah titik materi melakukan gerak harmonis sederhana dengan persamaansimpangan tAy sin . Pada saat energi energi kinetiknya sama dengan 3 kali
energi potensialnya, simpangannya adalah A
A.31 B.
21 C. 2
21 D. 3
21 E. 3
31
Jawab : B
AAytg
Ek
Ep
y
EpEk
2
1sin
2
1sin
3
1
3
1
?...
;3
16.UMPTN 1992 Rayon ASebuah benda mengalami getaran selaras dengan amplitude 40 cm. Jika tenaga
potensial pada simpangan terjauh 10 joule, maka tenaga potensial pada simpangan20 cm adalah joule
A. 0,5 B. 1,0 C. 2,5 D. 5,0 E. 10,0Jawab : C
J5,2)40
20(10)()(
?...;cm20;J10;cm40
22
1
212
2
1
2
1
2
2211
A
AEpEp
A
A
Ep
Ep
EpAEpA
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
5/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
28
17.PP I 1982Energi getaran selaras
A. berbanding terbalik dengan kuadrat amplitudonyaB. berbanding terbalik dengan periodenyaC. berbanding lurus dengan kuadrat amplitudonyaD. berbanding lurus dengan kuadrat periodenyaE. berbanding lurus dengan amplitudonyaJawab : C
2
2
22222
2
222 12
2
2
1fE
TEAEAmfmA
TAmE
18.UMPTN 1991 Rayon BSebuah benda bermassa 5 gram digetarkan menurut persamaan simpangan
txx 100sin104 2 , semua satuan menggunakan satuan dasar SI. Energi totalbenda itu adalah J
A. nol B. 4104 x C. 4108 x D. 2104 x E. 2108 x
Jawab : D
J100,4)104()100)(105(
m104rad/s;1002?...;5;100sin104
222232
1222
1
22
xxxAmE
xAfEgmtxx
tot
tot
19.SPMB 2004 Kode 751 Nomor 4Sebuah partikel berisolasi secara harmonis dengan frekuensi f. Energi partikelberubah secara berkala dengan frekuensi f
A. 4 B. 2 C. 1 D. 0,5 E. nolJawab : B
fEkftttEEk
tEEEEk
AmAmEk
m
mmm
2)2(22)12(cos
)12(cos)12(cos)2cos(
)2cos(cos
21
21
21
21
21
21
2122
21222
21
20.UMPTN Rayon CSebuah benda yang massanya 100 gram bergetar harmonis dengan periode 1/5detik dan amplitude 2 cm. Besar energi kinetiknya pada saat simpangan 1 cm
adalah joule
A. 32 1050,1 x C. 32 1075,3 x E. 32 1050,7 x
B. 32 1050,2 x D. 32 1000,5 x
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
6/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
29
Jawab : A
J105,1
30cos)02,0)(1,0()5/1(
2cos
230;
2
1sin
1?...;cm2;;100
32
22
2
222
2
20
51
xEk
mAT
EkA
y
cmyEkAsTgm
21.Sebuah benda yang massanya 100 gram bergetar harmonis dengan periode 0,2detik dan amplitude 2 cm. Besar energi kinetic pada saat simpangan 1 cmadalahjoule
A. 32 10.5,1 C. 32 10.75,3 E. 32 10.5,7
B. 32 10.5,2 D. 32 10.00,5
Jawab : A
joule10.5,1)3()02,0()5)(1,0(2
cos2
3cos2/1sin
1?...
2;2,0
100
322
21222
2222
21
Ek
AmfEk
cmyEk
cmAsT
gramm
22.Sebuah pegas dengan konstanta pegas 200N/m bergetar harmonis denganamplitude 5 cm. Besarnya energi kinetic ketika berada di titik seimbang J
A. 0,25 B. 0,50 C. 1,00 D. 5,00 E. 10Jawab : A
joule25,0)05,0)(200(
maks)?(...:5;/200
22
122
1
kAEk
vEkcmAmNk
maks
23.Sebuah benda mengalami getaran harmonis. Pada saat dititik simpangan terjauhtenaga potensialnya sama dengan 100 joule. Tenaga kinetic saat dititik seimbangadalah joule
A. nol B. 25 C. 50 D. 75 E. 100
Jawab : E
JEpEkEk
EkEkEkAmfEk
JEpEpEpAmfEp
Ek
JEp
maks
maksmaks
maksmaks
maks
maks
100
coscos2
100sinsin2
?...
10022222
22222
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
7/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
30
24.Sebuah pegas mempunyai panjang 20cm ketika tergantung bebas tanpa beban.Kemudian ujung bawahnya digantungi beban 200 gram sehingga panjang
bertambah 10 cm. Jika beban tersebut ditarik kebawah sejauh 5cm kemudiandilepaskan (g=10m/s
2), maka energi potensial elastis pegas adalah joule
A. 0,025 B. 0,225 C. 0,1 D. 0,5 E. 1,5Jawab : A
joulexxxEk
xx
Ax
mgkAEp
mcmAEp
kggrammmcmxcmx
025,031025410251,0
2
2
1
2)2105(1,0
102,0
2
12
2
12
2
1
)05,05?(......
2,0200:1,010:201
25.Sebuah partikel bermassa 10 gram bergetar garmonis vertical dengan amplitude10 cm dan frekuensinya 200Hz. Energi kinetic partikel tersebut pada saat fasegetarnya 1/3 adalah joule
A. 22 B. 24 C. 26 D. 28 E. 210
Jawab : A
)2(2
cos222
2
)3/1?(.....:200:10:10
fAmfEk
EkHzfcmAgramm
joulexxxxEk
xxxxEk
22)2002(2cos2)1,0(2)200()01,0(22
)2002(2cos2)1,0(2)200()01,0(22
31
31
26.Dititk seimbang, energi kinetic sebuah benda yang massanya m melakukan gerakharmonis dengan frekuensi f dan amplitude A adalah
A. 222 fmA C. 222 fmA E. mAf2
B. 2222 fmA D. m
fA 22
2
Jawab : B
2222222
1
22222
1
24
)1cosmaks(cos4)(
AmfAmfEk
AmfEk
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
8/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
31
27.Ganesa OperationSebuah benda bergetar harmonis dengan amplitude 3 cm. Energi kinetiknya di
titik setimbang 20 joule. Tentukan besar energi potensial benda pada saat
kecepatannya setengah harga maksimum adalah jouleA. nol B. 5 C. 10 D. 15 E. 20
Jawab : D
J15520J520
)()(
?...;,20;20;3
41
41
22
14
122
12
122
1
21
EkEmEpxEkEk
mvvmmvEk
EpvvJEmJEkcmA
maks
maksmaks
maksmaks
28.Sebuah diberi beban sehingga bergetar dengan frekuensi f Hz, Jika frekuensiditingkatkan frekuensi 4f Hz dengan mengubah massa beban pada amplitude
tetap, maka energi kinetic maksimum menjadiA. 4 kali B. 16 kali C. kali D. 1/16 kali E. tatap
Jawab : B
12
222
2
2
121
2121
1616:1)4(:::
?....:4:
EkEkffffEkEk
EkEkffff
29.Sebuah benda bermassa 0,4 kg melakukan gerak harmonis dengan A=0,5 m danfrekuensi 4 Hz. maka energi kinetic pada saat y=1/2A ( 102 )= J
A. 24 B. 18 C. 12 D. 10 E. 6Jawab : A
JxxxxxEk
xxxAmfEk
AAAy
24)3()()4(4,0102
30cos)()4(4,02cos2
30sin
22
122
12
222
1222222
02
12
1
30.Sebuah benda bermassa 5 gram digetarkan menurut persamaan simpangan)(100sin)104( 2 mtxx dalam satuan SI. Energi total benda itu adalah J
A. nol C. 4108 x E. 2108 x
B. 41016 x D. 2104 x
Jawab : B
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
9/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
32
joule10.16)1016)(100)(10.5(2
)104()50
)(005,0(22
)5?(...
50fm;104
)(100sin)104(
443
2222222
2
2
xE
xAmfE
grammE
hzxA
mtxx
31.Benda yang massanya 400 gram melakukan gerakan harmonis dengan persamaansimpangan )100sin(05,0 ty , semua besaran menggunakan satuan dasar SI,maka energi getaran harmonis adalah JA. 50 B. 40 C. 20 D. 10 E. 5
Jawab : E
JxxxAmfEHzfmA
Ety
5)05,0()50
(4,02250
05,0
?...:)100sin(05,0
222222
32.Sebuah partikel bergetar harmonis dengan bilangan gelombang 400 N/m danamplitude 8 cm. Besar energi potensial pada saat sudut fasenya 30
0adalah
A. 12x10-2
J B. 17x10-2
J C. 23x10-2
J D. 32x10-2
J E. 45x10-2
JJawab : D
JxxxkAEp
EpmcmAmNk
2222
1222
1
0
1032)30(sin)08,0(400sin
?...:30:08,08:/400
33.Energi kinetic partikel yang bergerak harmonis pada saat berada di titik seimbang0,024 J. Besarnya energi potensial partikel pada saat simpangannya 0,5 kali
amplitudonya adalah jouleA. 0,006 B. 0,012 C. 0,024 D. 0,480 E. 0,960
Jawab : B
joule012,0024,0
30sinsin2
024,01.cos
)?(...
024,0
41
41
22222
21
xEkEp
EkAmfEp
JEkEkEk
AyEp
JEk
maks
maks
maksmaks
maks
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
10/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
33
34.Sebuah pegas tergantung tanpa beban panjangnya 30cm. Kemudian ujung bawahpegas digantungi beban 100 gram sehingga panjang pegas mejadi 35cm, jika
beban tersebut ditarik ke bawah sejauh 5cm, maka energi potensial pegasadalahjoule
A. 0,025 B. 0,05 C. 0,10 D. 0,25 E. 0,50Jawab : A
J025,0)05,0)(20(
/20
05,0
10.1,0
?...;5
)100(35;30
22
122
1
0
kAEp
mN
y
mgk
EpcmA
grmcmycmy
35.SPMB 2003 Regional III kode 322Sebuah bandul bermassa m kg digantungkan pada seutas tali yang panjangnya L
cm bergerak selaras dengan amplitude A cm dan frekuensi 10Hz. Pada saatsimpangan bandul setengah amplitudonya, perbandingan antara energi potensial
dan energi kinetiknya adalah :A. 1 : 1 B. 1 : 2 C. 1 : 3 D. 2 : 1 E. 2 : 3
Jawab : C
3:1:)3(:)(cos:sin:
sin?...:
43
412
212
2122
212
1
21
EkEp
A
A
A
yEkEpAy
36.Ketika simpangan dari sebuah pegas yang melakukan gerak harmonis sederhanaadalah setengah dari amplitudonya, perbandingan energi kinetic dengan energipotensialnya adalah
A. 1:3 B. 2:1 C. 3:1 D. 3:1 E. 4:1
Jawab : A
1:3:sin:cos:
3cos;sin
?...:4
14
322
21
21
21
EpEkEpEk
Ay
37.Sebuah pegas menggantung dalam keadaan normal panjangnya 20 cm. Bila padaujung pegas digantungkan sebuah benda yang mempunyai massa 50 gram,
panjang pegas menjadi 25 cm. Kemudian disimpangkan sejauh 4 cm, maka energipotensial elastic sistim adalah J
A. 0,008 B. 0,016 C. 0,2 D. 0,4 E. 2Jawab : A
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
11/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
34
?....:cm4:gram50:cm25:cm200 Epymxx
JxxxkyEp
x
x
xx
mg
x
Fk
008,0)104(10
N/m1010)2025(
1005,0
)(
222
122
1
20
38.Energi kinetic benda ketika berada pada posisi kali amplitudonya adalah 3,75joule. Besarnya energi potensial pada saat itu adalah jouleA. 0,125 B. 0,250 C. 6,400 D. 8,000 E. 16,000
Jawab : B
joule250,075,315
1
15
1
15
1)
16
1)(
15
16(sin
15
16
16
15cos
4
15cos1514
4
1sin
?...:75,3:
2
2
22
41
xEkEp
EkEkEkEp
EkEkEkEkEk
x
EpJEkAy
maks
maksmaksmaks
39.Sebuah benda digantungkan pada ujung bawah sebuah pegas vertical kemudiandigetarkan. Besar energi potensial pada saat simpangannya maksimum adalah 40joule. Besar energi kinetik beban pada saat simpangannya 0,5 amplitudonya
adalah JA. 10 B. 20 C. 30 D. 35 E. 40
Jawab : C
JEpEk
AmfEkJAmfEp
AyEkJEp
mak
mak
mak
30)3(40cos
cos2402
)5,0?(.....:40
22
12
2222222
40.Sebuah partikel massanya 10 gram bergetar harmonis dengan frekuensi 100Hzdan amplitude 8 cm. Energi potensial pada saat sudut fasenya 030 adalah J
A. 22 10.12 B. 22 10.17 C. 22 10.23 D. 22 10.32 E. 22 10.45
Jawab : D
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
12/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
35
joule1032
30sin)08,0()100)(01,0(2
sin2
)30?(...;8
100;10
22
2222
2222
0
xEp
Ep
AmfEp
EpcmA
Hzfgramm
41.Sebuah benda mengalami getaran selaras dengan amplitude 40cm. Jika energipotensial pada simpangan terjauh 10J, maka energi potensial pada simpangan
20cm adalah JA. 2,5 B. 5,0 C. 20 D. 40 E. 100
Jawab : A
joule5,210sin
302
1
40
20sin
20?...
10;40
41
412
0
xEpEpEpcmyEp
JEpcmA
maksmaks
maks
42.Sebuah partikel bermassa 10 gram bergetar harmonis dengan frekuensi 100 Hzdan amplitudonya 8 cm. Energi potensial pada saat sudut fase 030 adalah J
A. 212,0 B. 27,0 C. 223,0 D. 232,0 E. 245,0
Jawab : D
J32,0103230sin)08,0()100)(01,0(2
sin230?...cm;8;Hz100;10
2222222
22220
xEp
AmfEpEpAfgm
43.Sebuah pertikel bermassa m melakukan gerak harmonis sederhana denganfrekuensi 100Hz dan amplitude 8cm. Pada saat sudut fasenya 30 energi
potensialnya 32 joule. Dengan menganggap 102 , maka massa m = kgA. 0,01 B. 0,02 C. 0,04 D. 0,1 E. 0,2Jawab : D
kgm
Af
EpmAmfEp
m
JEp
cmAHzf
1,0)2/1()08,0)100)(10(2
32
sin2sin2
10?...
32;30
8;100
222
2222
2222
2
0
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
13/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
36
44.Sebuah benda yang melakukan gerak harmonis sederhana dengan amplitude 1 cmmemiliki energi total 6,26x10
-3J. Jika amplitudonya diubah menjadi 2 cm, energi
total gerak tersebut menjadi JA. 1,00x10
-2C. 2,5x10
-2E. 5,00x10
-2
B. 1,25x10-2
D. 4,00x10-2
Jawab : C
JxxxA
A
xEpEpA
A
Ep
Ep
EpcmAJxEpcmA
2
2
3
2
1
2
12
2
2
1
2
1
12
3
11
105,21
2
1026,6
?.....2:1026,61
45.UMPTN 1990 Rayon AUntuk benda yang mengalami getaran harmonis, maka pada
A. simpangan maksimum kecepatan dan percepatannya maksimumB. simpangan maksimum kecepatan dan percepatannya minimumC. simpangan maksimum kecepatannya maksimum dan percepatan nolD. simpangan maksmum kecepatannya nol dan percepatannya maksimumE. simpangan maksimum energinya maksimumJawab : D
aAyaAAyAvAy 22maks2222 0
46.UMPTN 1990 Rayon BPada benda yang mengalami getaran harmonis, jumlah energi kinetic dan energi
potensialnya adalah A. maksimum pada simpangan maksimumB. maksimum pada simpangan nolC. tetap besarnya pada simpangan berapapunD. berbanding lurus dengan simpangannyaE. berbanding terbalik dengan simpangannyaJawab : C
(tetap))sin(cos
sincos
22
122222
1
2222
12222
1
kAAmEpEk
AmAmEpEk
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
14/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
37
47.UMPTN 1994 Rayon A kode 22Sebuah benda diikat pada ujung suatu pegas dan digetarkan harmonis dengan
amplitude A. Konstanta pegas k. Pada saat simpangan benda 0,5A, maka energikinetic benda sebesar
A. 281 kA B.2
41 kA C. 28
3 kA D. 221 kA E.2
43 kA
Jawab : CHukum kekekakalan energi mekanik pada getaran harmonis maka :
28
328
122
1
22
1
2
812
21
212
21
21
28
322
14
32224
3
22
122222222
1
2121
21
:maka,:pada
)(:pada:laincara
)()2(
)3(2cos23cos30
sinsin)?(...
kAkAkAEpEEkEEpEk
kAEAy
kAAkkyEpAy
kAkAEkAmfEk
AmfAmfEk
AA
AyAyAyEk
48.UM UGM 2003 kode 322Saat partikel berosilasi secara harmonis sehderhana, posisi partikel berubah secarasinusoidal terthadap waktu. Jika frekuensi gerak partikel adalaj f, maka frekuensi
yang terkait dengan osilasi tenaga potensialnya adalah fA. 4 B. 2 C.1 D. 0.5 E. 0,25
Jawab : B
osilasi)mengalami(22)2(22
2cos)2cos(
2cossinsinsin2
maks21
maks21
21
21
maks
21
2122
maks
2222
ff
tEpEpEpEp
EpAmfEp
49.Sebuah pegas bergerak harmonis dengan amplitude 2 cm. Pada saat energikinetiknya 2 kali energi potensialnya, simpangan getarnya sama dengan cm
A. 6)3/1( B. 2 C. 1 D. 6)2/1( E. 6
Jawab : A
cmcmxAy
tgEk
EpyEpEk
6)3/1(812,0574,0235sin2sin
3522
1
cos
sin
2
1?...;2
0
0
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
15/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
38
50.Sebuah pegas akan menyimpang 20cm jika ditarik dengan gaya 80N. Jikafrekuensi getaran pegas 0,5Hz dan energi potensial maksimumnya 200joule, maka
percepatan maksimumnya adalah 2/scm
A. 2100 B. 100 C. 100 D. 10 E.2
Jawab : E
222222
2
cm/s1.)5,0(44
cm1400
20022
2
1
?...
/4002,0
80
2,0
80
200;5,0
80;20
Afa
x
k
Ep
AkAEp
a
mNy
Fk
JEpHzf
NFcmy
maks
maks
maks
51.Suatu getaran selaras mempunyai Amplitudo 4 cm. Maka simpangan saat energipotensialnya sama dengan tiga kali energi kinetiknya adalah cm
A. 3 B. 2 C. 32 D. 3 E. 22 Jawab : C
cmxAY
tgEk
EpyEkEpcmA
323460sin4sin
6033cos
sin3?...:3:4
21
0
2
2
52.Sebuah pegas bergetar harmonis dengan amplitude 6cm. Simpangannya pada saatenergi kinetic sama dengan dua kali energi potensialnya adalah cmA. 221 B. 321 C. 22 D. 3 E. 32
Jawab : E
cmxAY
Ep
Ep
Ek
Eptg
yEpEkcmA
323
16sin
3
1sin
2
1
2
1
2
?.....:2:6
53.Sebuah benda bergetar selaras dengan frekuensi 2 Hz dan amplitude 10 cm.Kecepatan benda pada saat energi kinetic benda sama dengan sepertiga energi
potensial benda adalah m/s
A. 1,0 B. 5,0 C. 35,0 D. 2,0 E. 52,0
Jawab : D
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
16/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
39
2,0))(1,0)(22(60cos)1,0)(22(cos)2(
6033
1
3
1
3
1
3
1
?....:)3/1(:10:2
21
2
xxAfv
tgtgEk
Ep
vEpEkcmAHzf
54.Sebuah partikel bergetar harmonis vertical dengan amplitude 10cm danperiodenya 0,5 sekon. Laju partikel tersebut pada saat energi potensialnya sama
dengan energi kinetiknya adalah cm/s
A. 25 B. 25 C. 220 D. 210 E. 220
Jawab : E
04511
?.....::5,0:10
Ep
Ep
Ek
Eptg
vEpEksTcmA
scmxxT
Av /220045sin5,0
210045sin5,0
210sin2
55.PPI 1982Sebuah benda dengan m diikat dengan seutas tali yang panjangnya l, kemudian
diayunkan sebagai ayunan sederhana. Ayunan ini mempunyai 1. periode yang tergantung pada l2. kelajuan yang bertambah jika menjauhi kedudukan seimbang3. energi tetap sepanjang lintasan geraknya4. gaya pemulih sebesar mgJawab : 1 dan 3(B)
salah)2n(pernyataa;0 0;2.benar)1n(pernyataa
talipanjangpadangtergantuperiode,21.
22
maksvyvmaksyyAv
lTg
lT
semakin mendekati titik seimbang kecepatannya semakin besar.
salah)4n(pernyataa,)(4.
benar)3rnyataan(tetap)(pe)sin(cos3.
22
22
122222
1
mAAmmaF
kAAmEpEk
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
17/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
40
56.UMPTN 1991 Rayon CBenda yang massanya 2b kilogram bergetar selaras sederhana dengan frekuensi
dengan frekuensi b Hz dan amplitude 1 meter, maka
1. kelajuan maksimum benda adalah 2b meter/sekon2. periode getaran pada benda adalah 1b sekon3. energi kinetic maksimum adalah 2 joule4. percepatan maksimum benda adalah 2/.4 smb Jawab : 1,2 dan 3 (A)
m;;kg 12 AbHzfbm
salah)4n(pernyataa
)(m/s4)(44)2(4.
benar)3n(pernyataajoule;2)2)((3.
benar)2n(pernyataasekon;11
2.
benar)1n(pernyataam/s;2))((21.
221222222
222
12
21
1
1
bbAfAfAa
bbmvEk
bbf
T
bbAv
m
mmak
57.UMPTN 1995 Rayon A/B/C kode 55/62/42Sebuah benda bermassa m digetarkan dengan amplitude A menurut persamaan
percepatan pxa , denganx adalah simpangan danp adalah konstanta, maka
1. kecepatan maksimumnya adalah pA 2. energi potensial maksimumnya adalah 221 pmA 3. gaya pemulih maksimumnya adalahpmA4. energi kinetiknya maksimum sama dengan energi potensial maksimumnyaJawab : 1,2,3 dan 4 (E)
xytAapkxypxa 222 sin;;
benar)4n(pernyataa).4(
benar)3n(pernyataa).3(
benar)2n(pernyataa).2(
benar)1n(pernyataa).1(
(rad/s):maka
22
1222
12
21
2
22
1222
122
1
2/1
2
mpAAmmvEpEk
mpAAmkAF
mpAAmkAEp
AppAAv
pp
mmm
m
m
m
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
18/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
41
58.UMPTN 1996 Rayon B kode 52Dua buah getaran sama arah getarnya, sama amplitudonya yaitu A, sama pula
frekuensinya f, tetapi berbeda fasenya sebesar . Paduan kedua getarantersebut menghasilkan
1. frekuensif 3. amplitude nol bila 2. amplitude 2A bila 0 4. amplitude A bila 2 Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
:sehingga),2
2sin(
2cos2karena,
2cos)
22sin(2
2cos)
2sin(2
cos)2(sin2)][cos)(sin2
)][cos)(sin2)sin(sin)sin(sin
21
21
21
21
21
21
21
2121
ftAy
AAftAtAy
tAttttAy
ttttAtAtAyyyyyytAytAy
p
p
salah)4n(pernyataa22
2
2cos2
2
cos24.
benar)3n(pernyataa02
cos22
cos23.
benar)2n(pernyataa20cos22
cos22.
(benar)tetapfrekuensidengandengangelombangkeduasimpangan1.
AAAAA
AAA
AAAA
p
p
p
59.UMPTN 2001 Rayon A kode 251Bila v = kecepatan, a = percepatan,Ek= tenaga kinetic, danEp = tenaga potensial
getaran selaras, maka pada saat memulai kedudukan seimbangnya 1.Ekmaksimum 2.Ep minimum 3. a = 0 4.Ep =0
Jawab : 1,2,3 dan 4 (E)
(benar);0)0().4(
(benar);0)0().3(
(benar);0)0().2(
(benar);).1(
:maka;0
22
122
1
22
min
22
122
1
2
212
21
kkyEp
ya
EpkkyEp
EkmvmvEk
vvy
makmak
mak
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
19/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
42
60.SPMB 2003 Regional III kode 322Energi total sebuah benda yang sedang melakukan gerak selaras sederhana
1. berbanding lurus dengan periodenya2. berbanding lurus dengan kuadrat amplitudonya3. paling besar pada simpangan maksimum4. sama besar sepanjang geraknyaJawab : C(2 dan 4 benar)
benar)4n(pernyataatetapEkEpE4.benar)2n(pernyataa2.
salah)3n(pernyataa3.salah)1n(pernyataa1
1.
22
2
2
2
22
2
222
AE
AET
E
mAT
AmfE
61.Berikut ini merupakan pernyataan tentang energi gerak harmonis1.
Energi gerak harmonis berbanding lurus dengan kuadrat amplitudonya2. Energi gerak harmonis berbanding terbalik dengan kuadrat amplitudonya
3. Energi gerak harmonis berbanding terbalik dengan kuadrat periodenya4. Energi gerak harmonis berbanding lurus dengan kuadrat periodenyaPernyataan yang benar adalah
A. 1,2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. 1,2,3 dan 4
Jawab : B2
2
22222 2
22
1mA
TAmfkAE
62.Pernyataan berikut ini berkaitan dengan energi gerak harmonis :1. Energi mekaniknya berbanding lurus dengan kecepatannya2. Energi potensial berbanding langsung dengan simpangan3. Dititik keseimbangan, energi kenitiknya mencapai kamsimum4. Pada saat fasenya energi potensialnya mencapai maksimumPernyataan yang benar adalahA. 1 dan 2 B. 1,2 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2,3 dan 4 E. 3 dan 4
Jawab : D
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
20/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
43
63.Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut :1. energi gerak harmonis terdiri dari energi kinetic dan energi potensial2. Titik terjauhnya energi mekaniknya mencapai maksimum3. Dititik setimbangnya, energi kinetiknya bernilai maksimum4. Energi potensialnya maksimumbila simpangannya sebesar amplitudonyaDiantara pernyataan di atas yang berkaitan dengan energi gerak harmonis
A. 1 dan 2 B. 1,2 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2,3 dan 4 E. 3 dan 4Jawab : C
64.Berikut ini adalah pernyataan yang berkaitan dengan energi gerak harmonis1. Energi gerak harmonis terdiri atas energi potensial dan energi kinetik2. Energi potensial maksimum pada fase 0,253. Energi mekaniknya berbanding langsung dengan kecepatannya4. Energi potensial selalu sama dengan energi mekaniknyaPernyataan yang benar adalah
A. 1 dan 2 B. 1,2 dan 3 C. 1 dan 4 D. 2,3 dan 4 E. 3 dan 4Jawab : A
22
122
1 )4()3(
5,0sin25,0.2sin
2sin2sin25,0)2(
)1(
kyEpkAEm
AyAAy
AT
tAy
T
t
EkEpEm
65.Sebuah partikel bergerak harmonis dengan frekuensi 0,75Hz. Jika amplitudegerak harmonis 2cm, maka :(1)titik seimbang percepatannya nol
(2)titik seimbang lajunya scm/3
(3)titik terjauh percepatannya 2/5,4 scm
(4)titik terjauh energi kinetiknya maksimum
Jawab : 2 dan 4 benar [C]
salah)n(pernyataacm/s5,4)2()16/9(443)
benar)n(pernyataacm/s2275,0222)
salah)n(pernyataa1)(makssin1)
2;75,0
2222222
22
xAfAa
xxfAv
AAa
cmAHzf
benar)n(pernyataa)()()4 22122
212
21
2
21 kAAmAmmvEk mm
-
7/31/2019 22. Energi Getaran
21/21
Getaran, Gelombang dan O ptika
mhharismansur@gmail .com
44
66.Sebuah partikel bergetar dengan persamaan ty 15sin5 , dimana y dalam cmdan t dalam sekon. Dari persamaan tersebut didapatkan kesimpulan bahwa :(1)amplitudonya 5cm
(2)frekuensinya 8Hz
(3)laju maksimum = scm/80
(4)besarnya percepatan maksimum adalah 2/1280 scm
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
salah)n(pernyataacm/s12805844a4).
benar)n(pernyataacm/s8058223).
benar)n(pernyataa85,71522).
benar)n(pernyataa51).15sin5
222222
xxAf
xxfAv
HzHzff
cmAty
m
m
67.Sebuah benda massanya 40 gram bergetar selaras dengan frekuensi anguler 4rad/s dan amplitude 2 cm. Persamaan getaran untuk simpangan y, laju v.
percepatan a dan energi potensial Ep dapat dinyatakan dalam sistim cgs sebagaiperikut :
1. ty 4sin2 3. ta 4sin32
2. tv 4cos8 4. 216sin1280 tEp
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
salah)(4sin12804sin)2()4)(40(sinp4).
benar)(4sin324sin24sin3).
benar)(4cos8cos2).
benar)(4sin2sin1).
2/440
22222
1222
1
22
tttAmE
tttAa
ttAv
ttAy
cmAsradgramm