Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Getaran harmonis, bandul sederhana

Getaran harmonis sederhana
1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.18
Sebuah 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….

  1. 2,05
  2. 2,20
  3. 2,25
  4. 2,50

Pembahasan
Diketahui :
Frekuensi (f) = jumlah getaran selama 1 sekon = 5 Hz
Periode (T) = waktu untuk melakukan satu getaran = 1/f = 1/5 = 0,2 sekon
Ditanya : Waktu yang diperlukan untuk mencapai titik paling kanan sebelas kali adalah….
Jawab :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 1Pola gerakan benda (1 getaran) : B → C → B → A → B
Selama 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.23
Sebuah pegas digantungi beban dan digetarkan. Agar frekuensi getarannya menjadi dua kali lipat frekuensi getar semula, maka massa beban diubah menjadi….

  1. dua kali massa beban semula
  2. empat kali massa beban semula
  3. setengah kali massa beban semula
  4. seperempat kali massa beban semula

Pembahasan
Rumus frekuensi getaran pegas :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 2Keterangan :
f = frekuensi, k = konstanta pegas, m = massa beban
Frekuensi (f) getaran pegas jika k = 1 kali, m = 1 kali :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 3Agar frekuensi (f) getaran pegas menjadi 2 kali maka massa (m) diubah menjadi 0,25 kali atau 1/4 kali:
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 4Jawaban yang benar adalah D.

Bandul sederhana
3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.23
Dua 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….

  1. 2/3
  2. 3/2
  3. 4/9
  4. 9/4

Pembahasan
Diketahui :
Panjang tali bandul pertama (l1) = 1
Panjang tali bandul kedua (l2) = 0,4 (l1) = 0,4 (1) = 0,4
Percepatan gravitasi di tempat bandul pertama (g1) = 1
Percepatan gravitasi di tempat bandul kedua (g2) = 0,9 (1) = 0,9
Ditanya : Perbandingan frekuensi bandul pertama (f1) dengan frekuensi bandul kedua (f2)
Jawab :
Frekuensi bandul pertama (f1) :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 5Frekuensi bandul kedua (f2) :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 6Perbandingan frekuensi bandul pertama (f1) dengan frekuensi bandul kedua (f2) :

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 7Jawaban yang benar adalah A.

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.25
Sebuah 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….

  1. ¼ detik
  2. ½ detik
  3. 2 detik
  4. 4 detik

Pembahasan
Diketahui :
Frekuensi bandul (f) = 0,5 hz
Ditanya : Berapa periode (T) bandul jika panjang tali (l) menjadi 4 kali panjang semula
Jawab :
Periode bandul mula-mula :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 8Panjang tali mula-mula :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 9Jika tali diperpanjang menjadi 4 kali panjang semula :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 10Maka periode bandul adalah :
Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten kota – Getaran harmonis, bandul sederhana 11Periode bandul adalah 4 detik.
Jawaban yang benar adalah D.

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

  • Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
  • Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
  • Hukum Gerak Newton
  • Gerak Lurus
  • Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
  • Fluida Statis
  • Gelombang Bunyi
  • Osilasi
  • Gelombang Mekanik
  • Alat Optik Cermin dan Lensa
  • Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
  • Gelombang Cahaya
  • Pemuaian
  • Skala Suhu, Kalibrasi termometer
  • Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
  • Muatan listrik, Gaya listrik
  • Rangkaian listrik, Hambatan listrik
  • Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
  • Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: