PEMBAHASAN SOAL GELOMBANG MEKANIK (part 3/3)

fisika sekolah madrasah blog. berikut kumpulan soal pilihan ganda dan uraian / esai beserta kunci jawaban, penyelesaian dan pembahasan BAB gelombang mekanik SMA (teori gelombang, persamaan gelombang, gelombang berjalan, gelombang stasioner ujung terikat / tetap, gelombang stasioner ujung bebas / terbuka, gelombang pada dawai / hukum melde).

16. Syarat terjadinya interferensi gelombang adalah gelombang-gelombang yang mengalami interferensi harus bersifat koheren, maksudnya adalah . . . .

1) memiliki panjang gelombang yang sama

2) memililki amplitudo yang sama

3) memiliki frekuensi yang sama

4) memiliki fase yang sama

Pernyataan di atas yang benar adalah . . . .

a. 1), 2), dan 3)       d. 4) saja

b. 1) dan 3)             e. 1), 2), 3), dan 4)

c. 2) dan 4)

kunci jawaban: D

pembahasan/penyelesaian:

jika fase sama menghasilkan interferensi maksimum atau berupa perut

jika fase tidak sama (beda fase = 90^o) saling melemahkan/ terjadi simpul

17. Dua gelombang memancarkan frekuensi 100 Hz dan 110 Hz. Periode layangan yang teramati adalah . . . .

a. 10 sekon d. 0,2 sekon

b. 5 sekon     e. 0,1 sekon

c. 2,5 sekon

kunci jawaban: E

pembahasan/penyelesaian:

frekuensi layangan adalah selisih dua frekuensi

f layangan = 110 – 100 = 10

T = 1/f = 1/10 = 0,1 s

18. Suatu gelombang permukaan air yang frekuensinya 50 Hz merambat dengan kecepatan 350 m/s. Jarak antara dua titik yang berbeda fase 60° adalah sekitar ....

a. 64 cm                   d. 21 cm

b. 42 cm                   e. 12 cm

c. 33 cm

kunci jawaban:

pembahasan/penyelesaian:

Δφ = 60^o = 60 π/180 = π/3 rad

v = λ.f

350 = λ.50

λ = 0,7

rumus beda sudut fase

Δφ = k.x

π/3 = x. 2π/ λ

π/3 = x. 2π/ 0,7

x = 0,7/6 =0,12 m = 12 cm

19. Berdasarkan nilai amplitudonya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu ....

a. gelombang mekanik dan gelombang stasioner

b. gelombang elektromagnetik dan gelombang stasioner

c. gelombang berjalan dan gelombang mekanik

d. gelombang berjalan dan gelombang stasioner

e. gelombang berjalan dan gelombang transversal

kunci jawaban:  D

pembahasan/penyelesaian: sudah jelas

20. Suatu gelombang dinyatakan dengan persamaan y = 0,20 sin 0,40 π (x – 60t). Bila dalam cm dan sekon, maka pernyataan berikut ini:

(1) panjang gelombang bernilai 5 cm

(2) frekuensi gelombangnya bernilai 12 Hz

(3) gelombang menjalar dengan kecepatan 60 cm s-1

(4) simpangan 0,1 cm saati x = 35/12 cm dan t = 1/24 sekon

 yang benar adalah nomor ….

a. 1, 2, 3 dan 4        d. 2 dan 4

b. 1, 2 dan 3            e. 4

c. 1 dan 3

kunci jawaban:

pembahasan/penyelesaian:

diketahui:

A = 0,20

k = 0,40 π

ω = 0,40 π . 60 = 24 π

1) benar

k =2 π/ λ

λ = 2 π/k = 2/0,4 = 5 cm

2)benar

ω = 2 πf

24 π = 2 πf

f = 12 Hz

3) benar

4) salah

y = 0,20 sin 0,40 π (x – 60t)

y = 0,20 sin 0,40 π (35/12 – 60/24)

y = 0,20 sin 0,40 π (10/24)

y = 0,20 sin  π (4/24)

y = 0,20 sin  60^o

y = 0,1 √3 cm

21. Seutas tali yang panjangnya 4 m kedua ujungnya diikat erat-erat. Kemudian pada tali ditimbulkan gelombangsehingga terbentuk 8 buah perut, makaletak perut kelima dari ujung terjauhadalah ....

a. 1,50 m                  d. 2,25 m

b. 1,75 m                  e. 2,50 m

c. 2,00 m

kunci jawaban:  D

pembahasan/penyelesaian:

8 perut = 4 λ

4 λ = 4m

λ = 1 m

rumus letak perut gelombang stasioner ujung terikat:

x = (2n-1)1/4 λ

x = (2.5 – 1 ) ¼

x = 9/4 = 2,25 m

22. Kecepatan rambat gelombang dalam dawai tegang dari bahan tertentu dapat diperkecil dengan ....

a. memperpendek dawai

b. memperbesar massa dawai per satuan panjang

c. memperbesar luas penampang dawai

d. memperbesar tegangan dawai

e. memperkecil massa jenis dawai

kunci jawaban:  B

pembahasan/penyelesaian:

sesuai hukum Melde Kecepatan rambat gelombang dalam dawai berbanding lurus dengan tegangan tali dan berbanding terbalik dengan massa dawai per satuan panjang

23. Kawat untuk saluran transmisi listrik yang massanya 40 kg diikat antara dua menara tegangan tinggi yang jaraknya 200 m. Salah satu ujung kawat oleh seorang teknisi yang berada di salah satu menara memukul kawat sehingga timbul gelombang yang merambat ke menara yang lain. Jika gelombang pantul pada ujung menara yang kedua terlihat setelah 10 sekon dari pemukulan, maka besar tegangan kawat (dalam newton) adalah ....

a. 40               d. 320

b. 60               e. 420

c. 80

24. Tali yang panjangnya 5 m bertegangan 2 N dan digetarkan sehingga terbentuk gelombang stasioner. Jika massa tali 6,25.10^-3 kg, maka cepat rambat gelombang di tali adalah .... (dalam m/s)

a. 2     d. 10

b. 5     e. 40

c. 6

kunci jawaban: E

pembahasan/penyelesaian:

rumus cepat rambat gelombang pada dawai

v= 100/2,5 = 40 m/s

25. Gelombang bunyi adalah ... .

a. gelombang transversal

b. gelombang longitudinal

c. gelombang elektromagnetik

d. gelombang yang dapat dipolarisasikan

e. gelombang yang dapat merambat dalam vakum

kunci jawaban:  B

pembahasan/penyelesaian:

bunyi termasuk gelombang longitudinal dan mekanik

Share this post