10 Contoh Masalah Getaran
1. Lihat gambar itu!
Jika bola diayunkan, maka di bawah adalah urutan 1 getaran yang betul, kecuali...
A. h – g – i – h – g
B. g – i – g – i – h
C. g – i – h – g – i
D. i – g – h – g – i
Perbincangan
Bola membuat satu getaran apabila ia meninggalkan kedudukan asalnya dan kemudian kembali ke kedudukan asalnya. Contohnya, pertama bola mula bergerak dari i, kemudian ke g, kemudian ke h, kemudian kembali ke g kemudian kembali ke kedudukan asalnya di i, dengan urutan pergerakan bola ialah i – g – h – g – i. Atau sebagai contoh, pertama bola mula bergerak dari g, kemudian ke i, kemudian kembali ke g, kemudian ke h, kemudian kembali ke g, dengan urutan pergerakan bola ialah g – i – g – h – g.
Jawapan yang betul ialah D.
2. Lihat gambar! Satu getaran yang betul ialah pergerakan…
A. A – B – A – C – A
B. C – A – B – C – A
C. B – A – B – C – B
D. A – C – B – C – A
Perbincangan
Satu contoh getaran ialah pergerakan dari B ke A ke C dan kembali ke A dan kembali ke B (BACAB). Atau pergerakan dari A ke C dan kembali ke A dan kembali ke B dan kembali ke A (ACABA).
Jawapan yang betul ialah A.
3. Bilangan getaran yang berlaku setiap saat dipanggil...
A. panjang gelombang
B. tempoh
C. amplitud
D. kekerapan
Perbincangan
Bilangan getaran yang berlaku sesaat dipanggil frekuensi.
Masa yang diperlukan untuk melengkapkan satu getaran dipanggil tempoh.
Jawapan yang betul ialah D.
4. Lihat gambar di bawah! Satu getaran penuh ialah…
A. SERANGAN
B. HGIHG
C. HIHGH
D. IGHIH
Perbincangan
Satu contoh getaran penuh ialah pergerakan dari G ke H kemudian ke I kemudian kembali ke H kemudian ke G (GHIHG).
Jawapan yang betul ialah C.
5. Lihat gambar! Pendulum berayun dari A ke C dalam 0,2 saat. Frekuensi dan amplitud ayunan pendulum ialah...
A. 2,5 Hz dan 10 cm
B. 2,5 Hz dan 5 cm
C. 0,4 Hz dan 10 cm
D. 0,4 Hz dan 5 cm
Perbincangan
Frekuensi ayunan pendulum:
Frekuensi ialah bilangan getaran yang berlaku dalam satu saat, manakala tempoh ialah masa yang diperlukan untuk melakukan satu getaran.
Pendulum membuat satu getaran apabila ia bergerak dari A ke B ke C kemudian kembali ke B kemudian ke A (A – B – C – B – A).
A hingga C = 1/2 getaran, dengan masa yang diperlukan untuk melakukan 1/2 getaran ialah 0,2 saat.
Masa yang diperlukan untuk menyelesaikan satu getaran ialah 2 x 0,2 saat = 0,4 saat. Jadi tempoh getaran pendulum = T = 0,4 saat.
Frekuensi pendulum = f = 1/T = 1/0,4 = 2,5 Hertz
Amplitud ayunan pendulum:
Titik keseimbangan berada pada titik B, oleh itu sisihan maksimum pendulum ialah titik C dan titik A yang berjarak 5 cm dari titik B.
Jawapan yang betul ialah B.
6.
Lihat gambar itu!
Pendulum berayun dalam corak P→Q→R→S→T, bilangan getaran ialah….
A. ½ getaran
B. ¾ getaran
C. 1 getaran
D. 2 getaran
Perbincangan
Pendulum berayun dalam corak P→Q→R→S→T→S→R→Q→P = 1 getaran
Pendulum berayun dalam corak P→Q→R→S→T = ½ getaran
Jawapan yang betul ialah A.
7.
Lihat pendulum dalam gambar berikut!
Jika pendulum bergerak dari A→B→C→B→A→B, bilangan getaran yang berlaku ialah…
A. 5 getaran
B. 2 ½ getaran
C. 2 getaran
D. 1 ¼ getaran
Perbincangan
Pendulum bergerak dari A→B = ¼ getaran
Pendulum bergerak dari A→B→C = 2/4 getaran = ½ getaran
Pendulum bergerak dari A→B→C→B = ¾ getaran
Pendulum bergerak dari A→B→C→B→A = 4/4 getaran = 1 getaran
Pendulum bergerak dari A→B→C→B→A→B = 1 ¼ getaran
Jawapan yang betul ialah D.
8.
Lihat gambar itu!
Pendulum berayun dalam corak C→A→B→A→C→A→B, bilangan getaran yang berlaku ialah….
A. 1 getaran
B. 1 ¼ getaran
C. 1 ½ getaran
D. 1 ¾ getaran
Perbincangan
Pendulum berayun dengan corak C→A = ¼ getaran
Pendulum berayun dalam corak C→A→B = 2/4 getaran = ½ getaran
Pendulum berayun dalam corak C→A→B→A = ¾ getaran
Pendulum berayun dalam corak C→A→B→A→C = 4/4 getaran = 1 getaran
Pendulum berayun dalam corak C→A→B→A→C→A = 1 ¼ getaran
Pendulum berayun dalam corak C→A→B→A→C→A→B = 1 ½ getaran
Jawapan yang betul ialah C.
9. Suatu zarah yang berayun berada dalam kedudukan dan bergerak dalam arah yang ditunjukkan dalam rajah.
Jika amplitud dan frekuensi ayunan ialah 4 cm dan 2 Hz, maka 1 saat selepas itu zarah tersebut berada pada…
A. x = -2 cm dan bergerak ke kiri
B. x = -2 cm dan bergerak ke kanan
C. x = 0 cm dan bergerak ke kanan
D. x = 0 cm dan bergerak ke kiri
E. x = 2 cm dan bergerak ke kiri
Perbincangan
Frekuensi 2 Hz bermaksud setiap saat, zarah tersebut membuat dua getaran. Jika kedudukan awal ialah 2 cm, maka satu getaran berlaku apabila zarah bergerak ke -2 cm (amplitud 4 cm) dan kemudian kembali ke kedudukan awal 2 cm.
Terdapat 2 getaran dalam masa 1 saat supaya selepas 1 saat zarah tersebut berada pada x = 2 cm dan bergerak ke kiri.
Jawapan yang betul ialah E.
10. Masa yang diperlukan untuk pendulum bergetar dari ABCBA ialah 2 saat dengan jarak AC = 6 cm. Frekuensi dan amplitud getaran pendulum ialah...
A. 0,5 Hz dan 3 cm
B. 0,5 Hz dan 6 cm
C. 1,0 Hz dan 6 cm
D. 2,0 Hz dan 12 cm
Perbincangan
Tempoh (T) = 2 saat
Frekuensi (f) = 1/T = 1/2 = 0,5/saat = 0,5 Hertz
Amplitud (A) = 1/2 (6 cm) = 3 cm
Jawapan yang betul ialah A.
Sumber soalan:
Soalan Peperiksaan Kebangsaan Sains Sekolah Menengah Rendah/Sekolah Menengah Rendah Islam