Soal Gerak Harmonik Sederhana

1. Sebuah benda bergerak harmonik  dengan amplitudo A. Tentukan nilai simpangan pada saat kecepatannya setengah kecepatan maksimumnya. 
2.   Sebuah benda diikat pada ujung suatu pegas dan amplitude A. Pada saat simpangan 0,5 A, tentukan besar energi kinetiknya.
3. Sebuah benda mengalami getaran selaras dengan amplitudo 40 cm. Jika pada simpangan terjauh energi potensial nya 10 Joule. Hitung energi potensial pada simpangan 20 cm 
4.  Sebuah pegas digantungkan vertikal. Kemudian ujung bawahnya diberi beban 100 gram sehingga panjangnya bertambah 10 cm. Beban ditarik ke bawah kemudian di lepas hingga beban bergerak harmonik, Hitung frekuensi getaran pegas tersebut.
5. Benda bergetar selaras sederhana pada pegas dengan gaya 80 N/m. Amplitudo getaran tersebut 20 cm dan kecepatan maksimumnya sebesar 4 m/s. hitung massa benda tersebut.
6.  Sebuah titik materi melakukan getaran harmonik sederhana dengan amplitudo A. Pada saat simpangan 1/2 A. Tentukan fase getarannya pada titik seimbang.  
7.   Sebuah partikel bermassa m melakukan gerak harmonik sederhana dengan frekuensi 50 Hz dan amplitude 4 cm. Bila pada saat sudut fasenya  π/6 radian, energi potensialnya 32 Joule. Hitung massa benda tersebut.  
8.  Sebuah partikel melakukan getaran selaras dengan frekuensi  10 Hz dan amplitudo 20 cm. Tentukan kecepatan partikel saat simpangannya 10 cm. 
9.  Sebuah partikel bermassa 100 gram diikatkan pada sebuah pegas dan mengalami gerak harmonik. Besarnya amplitudo 8 cm dan periodenya 16 cm. Hitung besar energi mekaniknya.
10.   Sebuah benda bermassa 200 gram bergetar harmonik dengan periode 0,2 sekon dan amplitudo 30 cm. Tentukan :
    a.       Energi mekaniknya
    b.      Simpangan saat energi kinetik sama dengan energi potensial
     
     

Soal Gelombang Stasioner

1. Persamaan suatu gelombang stationer diberikan sebagai berikut y = 0,5 sin (0,125 π x) cos (20 π t) dengan y dan x dalam satuan cm dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah....
   A. 80 cm/s
   B. 120 cm/s
   C. 160 cm/s
   D. 180 cm/s
   E. 240 cm/s
2. Diberikan persamaan gelombang stationer ujung terikat sebagai berikut y = 0,3 sin (0,25 π x) cos (10 π t) dengan y dan x dalam satuan cm dan t dalam sekon. Amplitudo gelombang asal yang membentuk gelombang stationer tersebut adalah....
   A. 1,5 mm
   B. 3,0 mm
   C. 4,5 mm
   D. 6,0 mm
   E. 7,5 mm
   
   
3. Gelombang merambat sepanjang tali dan dipantulkan oleh ujung bebas sehingga terbentuk gelombang stationer. Simpangan titik P yang berjarak x dari titik pantul memiliki persamaan : y_p = 4 cos (5πx) sin (20πt) dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah....
   A. 8 m/s
   B. 5 m/s
   C. 4 m/s
   D. 5/4 m/s
   E. 1/4 m/s
   
   
4. Gelombang merambat sepanjang tali dan dipantulkan oleh suatu ujung tetap sehingga terbentuk gelombang stationer. Simpangan titik P yang berjarak x dari titik ikat memiliki persamaan :  y_p = 0,4 sin (0,2 πx) cos (20πt)
   dengan x dan y dalam centimeter dan t dalam sekon. Panjang gelombang tersebut adalah....
   A. 5 cm
   B. 10 cm
   C. 15 cm
   D. 20 cm
   E. 25 cm
   
   
5.  Persamaan suatu gelombang stationer adalah y = 0,375 sin (0,25 π x) cos (25 π t) dengan y dan x dalam satuan cm dan t dalam sekon. Jarak antara dua perut yang berdekatan adalah....
   A. 1 cm
   B. 2 cm
   C. 3 cm
   D. 4 cm
   E. 5 cm
6.  Persamaan suatu gelombang stationer adalah y = 0,5 sin (0,125 π x) cos (20 π t) dengan y dan x dalam satuan cm dan t dalam sekon. Jarak perut kedua dari titik pantulnya adalah....
   A. 8 cm
   B. 9 cm
   C. 10 cm
   D. 11 cm
   E. 12 cm
   
   
7.  Suatu gelombang merambat pada seutas tali yang memiliki ujung bebas sehingga membentuk sebuah gelombang stationer dengan persamaan y_p = 5 cos (0,125 πx) sin (50 πt) dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Letak simpul ketiga dari ujung pantulnya adalah....
   A. 20 cm
   B. 40 cm
   C. 60 cm
   D. 80 cm
   E. 100 cm
   
   
8.  Suatu gelombang merambat pada seutas tali yang memiliki ujung bebas sehingga membentuk sebuah gelombang stationer dengan persamaan y_p = 4 cos (^π/₃₀ x) sin (50 πt) dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Simpangan maksimum suatu titik saat x = 10 cm adalah....
   A. 1 cm
   B. 2 cm
   C. 3 cm
   D. 4 cm
   E. 5 cm 
9.   Gelombang stasioner dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang pantul ujung     bebas. Titik simpul yang kesepuluh berjarak 1,52 cm dari ujung bebasnya. Jika frekuensi gelombang itu adalah 50 Hz maka laju rambat gelombangnya....

           A. 16 m/s
           B. 32 m/s
           C. 48 m/s
           D. 64 m/s
           E. 72 m/s
10  Seutas kawat bergetar menurut persamaan y = 0,50 sin (^π/₃ x) cos (40π t) dengan y dan x dalam cm     dan t dalam sekon. Jarak perut ketiga dari titik x = 0 adalah....
           A. 10 cm
           B. 7,5 cm
           C. 6,0 cm
           D. 5,0 cm
           E. 2,5 cm

Soal Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

1.  Sebuah sumber bunyi memiliki daya 10π watt dipancarkan secara sferis ke segala arah. Tentukan intensitas bunyi yang terukur oleh pendeteksi yang diletakkan di titik :

a. A berjarak 10 m dari sumber,

b. B berjarak 20 m dari sumber!

2. Sebuah alat ukur intensitas menunjukkan nilai 2.10^-6 watt/m² saat berada pada jarak 5 m.    Tentukan :

a. daya sumber bunyi,

b. intensitas pada titik yang berjarak 15 m dari sumber.

3.      Sebuah sumber bunyi memancarkan suara dengan nada 100 watt. Bunyi tersebut ke segala arah sama rata. Pada jarak 10 meter dari sumber tersebut seseorang mendengarkan sedemikian hingga penampang pendengarannya tegak lurus dengan arah perambatan bunyi. Berapakah intensitas bunyi yang masuk ke dalam telinga pendengar itu ?

4.   Suatu sumber bunyi dengan daya 12,56 watt memancarkan gelombang bunyi berupa gelombang speris. Intensitas ambang pendengaran 10^-12 watt/m². Tentukan taraf intensitas bunyi pada jarak 100 meter dari sumber bunyi.

5.     Taraf intensitas bunyi pada suatu tempat yang berjarak 1 m dari sumber bunyi adalah 60 dB. Jika harga ambang bunyi 10^-16 watt/m². Tentukan berapa dB taraf intensitas bunyi di tempat yang berjarak 100 meter dari sumber bunyi.

6.   Taraf intensitas sebuah mesin ketik adalah 40 dB, tentukan berapa taraf intensitas yang ditimbulkan oleh 100 mesin ketik yang dipakai secara bersamaan.

7.    Sebuah alat ukur intensitas diletakkan pada 3 m dari suatu sumber bunyi, intensitas yang diterima pada jarak ini adalah 5 x 10^-2  watt/m². Agar intensitas bunyi yang diterima menjadi 1,25 x 10^-2   watt/m², maka tentukan pergeseran alat ukur tersebut !

8.    Taraf intensitas bunyi suatu ledakan pada jarak 12 meter dari sumbernya adalah 80 dB. Berapakah taraf intensitas bunyi pada suatu tempat yang berjarak 120 meter dari sumber ledakan ?

9.    Jarak A ke sumber bunyi adalah 3 kali jarak B ke sumber bunyi. Hitung perbandingan intensitas bunyi yang diterima A dengan intensitas bunyi yang diterima B.

10.  Taraf intensitas bunyi suatu tempat yang berjarak 5 m dari sumber bunyi sebesar 70 dB. Hitung taraf intensitas pada tempat yang berjarak 0,5 m dari sumber bunyi.

11.  Sebuah mesin mobil menghasilkan taraf intensitas TI = 70 dB (I₀ = 10^-12 w/m²). Agar suara mesin menghasilkan taraf intesitas 100 dB . Hitunglah jumlah mesin mobil yang diperlukan.

12.  Taraf intensitas dari 1000 sumber bunyi identik yang dibunyikan bersama – sama adalah 60 dB ( I₀ = 10^-12 watt/m²). Hitung Intensitas satu sumber bunyi.

13.  Taraf intensitas satu ekor lebah yang berdengung adalah 10 dB. Jika bunyi dengung masing-masing lebah tersebut dianggap identik dan intensitas ambang pendengaran manusia 10^-12 watt/m². Hitung intensitas bunyi dengung 1000 lebah.

14.  Jarak A dan b dari sumber gempa masing-masing 200 m dan 2000 m. Jika di daerah A mendengar bunyi ledakan gempa dengan intensitas 10^-8 watt/m² . hitung perbandingan taraf intensitas daerah A dan B  ( I₀ = 10^-12 watt/m²).

15.  Diketahui taraf intensitas bunyi sebuah mesin X adalah 45 dB ( I₀ = 10^-12 watt/m²). Hitung perbandingan taraf intensitas bunyi untuk 10 mesin X dan 100 mesin X.