SKL 09

SKL UN 09 : UN IPA SMP/MTS 2013
Kompetensi : Memahami konsep-konsep dan penerapan, getaran, gelombang, 
bunyi, dan optik  dalam produk teknologi sehari-hari.
Indikator UN IPA yang ke-9 adalah menentukan besaran fisis pada getaran atau gelombang.

Blog  ini memuat   SKL UN 2013, Ringkasan Materi, dan Prediksi Soal UN 2013

GETARAN

Getaran adalah gerakan bolak-balik secara periodik (berulang-ulang) melalui titik kesetimbangan. Contoh getaran adalah ayunan sederhana dan getaran pada pegas. Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali getaran disebut periode getar yang dilambangkan dengan (T). Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi (f).

Gambar : Ayunan Sederhana

Gambar : Getaran pada Pegas

Beberapa istilah pada getaran :

Amplitudo getaran = A-B atau B-C 

1 getaran               = A-B-C-B-A atau B-C-B-A-B      
1/2 getaran            = A-B-C
1/4 getaran            = A-B atau B-C

Rumus-rumus pada getaran :

a. Frekuensi gelombang 

           n

     f = ¾

           t

b. Peride gelombang

             t

     T = ¾

            n

c. Hubungan antara frekuensi dan periode getaran

             1                  1

     T = ¾   atau f = ¾

             f                   T

Dimana :

f = frekuensi getaran ( Hz )

T = periode getaran ( s )

n = jumlah getaran

t = waktu getar ( s )

Contoh Soal :

1. Suatu getaran dalam waktu 10s menghasilkan 20 getaran. Tentukan :

    a. frekuensi getaran

    b. periode getaran

    Jawab :

    f=n/t = 20/10=2Hz

   T=t/n=10/20=0,5s

2. Suatu sumber bunyi bergetar dengan frekuensi 50Hz. Berapakah :

    a. jumlah getaran yang dihasilkan dalam 10s?

    b. periode getaran sumber bunyi tersebut ?

    Jawab :

    a. n=f x t=50Hz x 10s=500 getaran

    b T=1/f=1/50Hz=0,02s

GELOMBANG

Gelombang dihasilkan dari getaran. Berdasarkan medium perambatnya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, misalnya gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa medium, misalnya gelombang radio, gelombang cahaya, dan gelombang radar.Dari kedua jenis gelombang tersebut, yang akan dipelajari adalah gelombang mekanik. Berdasarkan arah perambatannya, gelombang mekanik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

A. Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getaran dan arah rambatannya saling tegak lurus. Contoh gelombang transversal : gelombang tali, gelombang laut, gelombang padi di sawah, gelombang slinki. Contoh lain dari gelombang transversal adalah gelombang pada permukaan air, dan semua gelombang elektromagnetik, seperti gelombang cahaya, gelombang radio, ataupun gelombang radar. Perhatikan gambar gelombang berikut !

Gambar : Gelombang Transversal

Bagian-bagian gelombang transversal :

• amplitudo                         = B-B’, D-D’, F-F’, H-H’
• bukit gelombang             = A-C atau E-G
• lembah gelombang         = C-E  atau G-I
• 1 gelombang                   = A-B-C-D-E  atau E-F-G-H-I
• panjang gelombang (l)  =1bukit +1lembah = A-E atau E-I

B. Gelombang Longtudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya. Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang ditempatkan di dalam tabung tertutup merupakan contoh gelombang longitudinal.

    

Gambar : Gelombang Longitudinal

    Satu gelombang longitudinal = 1 rapatan + 1 renggangan

    Rumus-rumus dalam gelombang :

    a. Frekuensi gelombang 

               n

        f = ¾

               t

    b. Peride gelombang

                 t

        T = ¾

                n

    c. Hubungan antara frekuensi dan periode getaran

                1                   1

        T = ¾   atau f = ¾

                f                   T

    d. Cepat rambat gelombang

         v=l.f

    Dimana :

     f = frekuensi getaran ( Hz )

     T = periode getaran ( s )

     n = jumlah getaran

     t = waktu getar ( s )

    l=panjang gelombang (m)

Contoh soal :

Pada seutas tali merambat gelombang dengan frekuensi 5 Hz dan panjang gelombang 20cm. Tentukan  cepat rambat gelombang tali tersebut !   

Penyelesaian:

Diketahui : 

f = 10 Hz 

l = 20 cm = 0,2 m 

Ditanyakan : 
v = ..... ?
Jawab:

v = l.f

   = (10 Hz)(0,2 m)

   = 2 m/s

Jadi, cepat rambat gelombang tali tersebut adalah 2 m/s.

PREDIKSI SOAL UN IPA SMP/MTS 2013

1.  Suatu beban digantungkan pada pegas, kemudian digetarkan. Jika dalam 30 detik terjadi 150  getaran berarti frekuensi getarannya adalah ….

A.       3 Hz

B.       5 Hz

C.   10 Hz

D.   15 Hz

2. Siswa kelas VIII C melakukan sebuah percobaan tentang getaran benda.Pada benda yang bergetar dihasilkan perbandingan periode getar benda A dan B adalah 3 : 2, bila frekuwensi benda A 100 hertz, maka frekuwensi getaran benda B adalah… .

       A.        50 herzt

       B.        75 herzt

       C.    150 herzt

       D.    200 herzt

3.    Perhatikan gambar di bawah ini !

       

Dari hasil percobaan tentang ayunan dari sebuah benda yang dilakukan oleh kelompok I, jika waktu yang diperlukan dari G ke H  adalah  0,02 s, maka periode getaran bandul tersebut adalah… .

A.    0,08 s

B.    0,06 s

C.    0,04 s

D.    0,02 s

4.  Sebuah pemancar radio di RRI Yogyakarta mengadakan siaran pada gelombang 150 m, cepat rambat gelombang elektromagnetik 3 x 10 ⁸ m/s, maka frekwensi pemancar radio tersebut adalah… .

     A.    2000 kHz

     B.    200 k Hz

     C.    20 KHz

     D.   2  KHz

5.  Perhatikan gambar berikut!

    

                 Gambar : Ayunan pada Pegas

Dari gambar di samping yang dimaksud satu getaran adalah…. 

A.          A-B

     B.         A-B-C

     C.         A-B-C-B

     D.         A-B-C-B-A

6.   Perhatikan gambar berikut!

      

Suatu beban digantungkan pada pegas seperti pada gambar, kemudian digetarkan. Jika dalam 3 detik terjadi 18 kali gerakan pegas bolak-balik, berarti frekuensi getarannya ….

 A.  3 Hz 

     B.   6 Hz

     C.   9 Hz

     D.  12 Hz

7.   Perhatikan gambar berikut!

      Seorang siswa melakukan percobaan dengan menggunakan alat dan bahan berikut :

          

Setelah diberi simpangan kemudian di lepas, getaran yang ditimbulkan dari L – M – L memerlukan waktu 2 sekon. Periode dan frekuensi yang dihasilkan oleh getaran tersebut secara berurutan adalah ….
A.  4 sekon dan ¼ hertz
B.  2 sekon dan ½ hertz
C.  ½ sekon dan 2 hertz
D.  ¼ sekon dan 4 hertz

8.  Perhatikan gambar berikut!

     

Jika cepat rambat gelombang  400 m/s, maka frekuwensi sumber getarnya adalah… .

A.  20.000 Hz

B.    2.000 Hz

C.        200 Hz

D.          20 Hz

9.  Dalam selang waktu 0,8 sekon terjadi gelombang transversal seperti gambar berikut!

     

Maka cepat rambat gelombangnya sebesar ….

A.    5,0 m/s

B.    7,5 m/s            

C.    12,5 m/s

D.    14,0 m/s

10.Perhatikan gambar berikut

    Jika data yang teramati ternyata seperti pada gambar, maka cepat rambat gelombang-

    nya adalah ….

1. 12 m/s                         
2.   8 m/s  
3.   6 m/s
4.   3 m/s

11.Perhatikan gambar berikut

Jika panjang gelombang 8 meter, maka cepat rambat gelombang adalah…
A.        2   m/s
B.   10 m/s
C.    15 m/s
D.    20 m/s     

12.Gelombang permukaan air suatu danau seperti pada gambar berikut :

      

Bila kedua gabus tersebut naik turun bersama permukaan air dengan frekuensi 2 Hz, maka cepat rambat gelombang tersebut adalah ....

A.  20 cm/s

B.  30 cm/s

C.  80 cm/s
D.120 cm/s

13.Perhatikan gambar di bawah ini !

       

Dari gambar tersebut bila jarak AB 1,5 meter, panjang gelombangnya adalah ... .

A.  25 cm

B.   50 cm

C.   75 cm
                                                      D.  100 cm

14.Perhatikan gambar di bawah ini !

Sebuah slinki digetarkan dengan kecepatan 32 m/s menghasilkan gelombang seperti tampak pada gambar di atas. Frekuensi gelombang tersebut ....

a.   8 Hz

b. 16 Hz

c. 20 Hz

d. 24 Hz

15.Perhatikan gambar di bawah ini !

      

Jika jarak A-G = 18 meter dan periode gelombangnya 0,2 sekon, maka besarnya cepat rambat  gelombang adalah ….

A.   16 m/s

B.    24  m/s

                                                       C.    60  m/s
                                                       D.   90  m/s 

1. B           6. B             11. D

2. C           7. A             12. D

3. A           8. D             13. C

4. A           9. C             14. C

5. D          10. A            15. C