22. Energi Getaran

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


2/21



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


3/21



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


4/21



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


5/21



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


6/21



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


7/21



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


8/21



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


9/21



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


10/21



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


11/21



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


12/21



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


13/21



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


14/21



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


15/21



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


16/21



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


17/21



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(




(rad/s):maka

22

1222

12

21

2

22

1222

122

1

2/1

2

mpAAmmvEpEk

mpAAmkAF

mpAAmkAEp

AppAAv

pp

mmm

m

m

m


18/21



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


19/21



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


20/21



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


21/21



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

22. Energi Getaran

Documents