Soal Getaran, Gelombang, dan Elastisitas - Soal UTBK 2019 - TKA Fisika
Jun 24, 2019
Edit
Soal UTBK 2019 tentang Getaran, Gelombang, dan Elastisitas kali ini menampilkan kategori soal HOTS yang muncul dalam UTBK Fisika 2019. Soal nomor 1 dan 2 berkaitan dengan konsep elastisitas dimana perlu dipahami konsep modulus elastisitas, tegangan, dan regangan, serta tetapan elastisitas suatu bahan. Selanjutnya soal nomor 3 sampai 7 berkaitan dengan getaran. Kondisi fisis atau data yang diketahui dalam soal-soal UTBK Fisika nomor tersebut sama, tetapi memiliki perbedaan tentang kasus yang ditanyakan. Untuk dapat mengerjakannya, siswa perlu memahami konsep energi mekanik (energi potensial dan energi kinetik), serta pengaruh gaya gesek dalam getaran, termasuk usaha gaya gasek. Soal nomor 8 dan 9 masing-masing berkaitan dengan getaran pada pendulum. Konsep periode, frekuensi, dan energi getaran juga perlu dipahami. Sedangkan nomor 10 adalah soal gelombang berjalan dengan fase awal tertentu. Siswa dituntut untuk melakukan analisis persamaan gelombang berjalan.
Nahh sahabat lakonfisika, untuk lebih jelasnya ayo kita simak soal di bawah ini. Pembahasan Soal Getaran, Gelombang, dan Elastisitas pada Soal UTBK 2019 untuk TKA Fisika dapat dilihat di bagian bawah dalam bentuk video maupun file pdf.
(Note: jika ada hasil kerjaan soal kurang teliti atau kurang tepat, silakan boleh diingatkan lewat komentar di bawah yaa..)
1. Seutas pita elastis memiliki panjang L dan lebar b. Jika salah satu ujung pita itu diklem pada dinding dan ujung yang lain ditarik dengan gaya sebesar F, pita itu bertambah panjang sebesar ∆L. Pita kedua memiliki panjang L dan lebar 2b serta ketebalan sama. Jika salah satu ujung pita kedua itu diklem pada dinding dan ujung yang lain ditarik dengan gaya sebesar F, pita bertambah panjang 2∆L. Rasio modulus Young pita kedua dan modulus Young pita pertama adalah...
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 1
E. 4 : 1
2. Seutas pita elastis dengan tetapan elastisitas k memiliki panjang L dan lebar b. Pita itu dipotong memanjang sehingga terbagi menjadi dua bagian yang sama lebarnya. Kedua bagian itu kemudian disambungkan pada ujung-ujungnya sehingga diperoleh pita elastis dengan panjang 2L dan lebar b/2. Tetapan elastisitas sambungan pita dalam arah memanjang ini adalah...
A. k/4
B. k/2
C. k
D. 2k
E. 4k
3. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Kemudian, beban bergerak ke kanan dan berhenti sesaat pada jarak c di sebelah kanan titik setimbang. Apabila Ek adalah energi kinetik sistem dan Ek di O sama dengan ½ kb2, maka...
A. b < c
B. b > c
C. b < a
D. b = a
E. b > a
4. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat di titik B, pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Andaikan lantai kasar dan sampai di titik setimbang energi mekanik berkurang sebesar ε, usaha gaya gesek dari titik A sampai titik B adalah...
A. ε(a+b)/a
B. -ε(a+b)/a
C. ε(a-b)/a
D. ε(b-a)/a
E. -ε(a+b)/b
5. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang dan berhenti sesaat pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Andaikan lantai kasar dengan besar gaya gesek f, energi mekanik di titik setimbang...
A. 1/2 ka^2
B. 1/2 ka^2 - fa
C. 1/2 kb^2
D. 1/2 ka^2 + fa
E. 1/2 kb^2 - fa
6. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat pada titik B di sebelah kiri titik setimbang. Apabila lantai licin sempurna serta Em dan Ek berturut-turut adalah energi mekanik dan energi kinetik sistem, maka...
A. Ek di O kurang dari Ek di B
B. Ek di O sama dengan Ek di B
C. Ek di O kurang dari Em di A
D. Ek di O sama dengan Em di A
E. Ek di O lebih dari Em di A
7. Sebuah beban bermassa m digantungkan pada ujung sebuah tali ringan berpanjang L. Beban disimpangkan ke kanan sampai ke titik A dengan ketinggian h (anggap ketinggian titik setimbang adalah nol), kemudian dilepaskan sehingga berosilasi. Percepatan gravitasi di tempat itu adalah g.
Setelah dilepas, beban berayun ke kiri melewati titik setimbang, kemudian berhenti sesaat di titik B pada ketinggian d. Andaikan gaya gesek udara tidak diabaikan dan bernilai tetap serta panjang lintasan dari titik A ke titik B adalah s, usaha gaya gesek rata-rata per panjang lintasan dari titik A sampai titik B adalah...
A. mg (d+h)/s
B. mg (d-h)/s
C. mg (d-s)/h
D. mg (h-s)/d
E. mg (d+h)/(d-h)
8. Pendulum sederhana yang mengalami gerak harmonik sederhana memiliki periode T saat disimpangkan sejauh 50 dalam sebuah percobaan. Jika percobaan diulang dengan simpangan 100 periode ayunan pendulum menjadi...
A. T/2
B. T/(√2)
C. T
D. T√2
E. 2T
9. Besar simpangan suatu gelombang mengikuti persamaan
y = 0,3 cos (2t – x + π/6)
Dengan x dan y dalam meter serta t dalam sekon. Pernyataan yang benar sesuai persamaan tersebut adalah...
A. Kecepatan awal simpangan adalah 0,3 m/s
B. Periode simpangan sebesar π s
C. Frekuensi simpangan π Hz
D. Gelombang merambat dipercepat
E. Laju perubahan simpangan adalah: v = 0,6 sin (2t + π/6)
10. Sebuah ledakan terdengar dari suatu tempat yang berjarak R km dari kota Malang dengan intensitas sebesar 6 x 10-5 W/m2. Ledakan tersebut juga terdengar sampai kota Kediri dengan intensitas sebesar 5,4 x 10-5 W/m2. Posisi sumber ledakan, kota Malang dan kota Kediri membentuk segitiga siku-siku dengan sudut penyiku di kota Malang. Jika jarak kota Malang dan Kediri sejauh 100 km, maka nilai R adalah...
A. 300 km
B. 400 km
C. 500 km
D. 600 km
E. 700 km
Nahh sahabat lakonfisika, untuk lebih jelasnya ayo kita simak soal di bawah ini. Pembahasan Soal Getaran, Gelombang, dan Elastisitas pada Soal UTBK 2019 untuk TKA Fisika dapat dilihat di bagian bawah dalam bentuk video maupun file pdf.
(Note: jika ada hasil kerjaan soal kurang teliti atau kurang tepat, silakan boleh diingatkan lewat komentar di bawah yaa..)
Berikut ini model Soal Getaran, Gelombang, dan Elastisitas pada Soal UTBK 2019 untuk TKA Fisika :
1. Seutas pita elastis memiliki panjang L dan lebar b. Jika salah satu ujung pita itu diklem pada dinding dan ujung yang lain ditarik dengan gaya sebesar F, pita itu bertambah panjang sebesar ∆L. Pita kedua memiliki panjang L dan lebar 2b serta ketebalan sama. Jika salah satu ujung pita kedua itu diklem pada dinding dan ujung yang lain ditarik dengan gaya sebesar F, pita bertambah panjang 2∆L. Rasio modulus Young pita kedua dan modulus Young pita pertama adalah...
A. 1 : 4
B. 1 : 2
C. 1 : 1
D. 2 : 1
E. 4 : 1
2. Seutas pita elastis dengan tetapan elastisitas k memiliki panjang L dan lebar b. Pita itu dipotong memanjang sehingga terbagi menjadi dua bagian yang sama lebarnya. Kedua bagian itu kemudian disambungkan pada ujung-ujungnya sehingga diperoleh pita elastis dengan panjang 2L dan lebar b/2. Tetapan elastisitas sambungan pita dalam arah memanjang ini adalah...
A. k/4
B. k/2
C. k
D. 2k
E. 4k
3. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Kemudian, beban bergerak ke kanan dan berhenti sesaat pada jarak c di sebelah kanan titik setimbang. Apabila Ek adalah energi kinetik sistem dan Ek di O sama dengan ½ kb2, maka...
A. b < c
B. b > c
C. b < a
D. b = a
E. b > a
4. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat di titik B, pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Andaikan lantai kasar dan sampai di titik setimbang energi mekanik berkurang sebesar ε, usaha gaya gesek dari titik A sampai titik B adalah...
A. ε(a+b)/a
B. -ε(a+b)/a
C. ε(a-b)/a
D. ε(b-a)/a
E. -ε(a+b)/b
5. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang dan berhenti sesaat pada jarak b di sebelah kiri titik setimbang. Andaikan lantai kasar dengan besar gaya gesek f, energi mekanik di titik setimbang...
A. 1/2 ka^2
B. 1/2 ka^2 - fa
C. 1/2 kb^2
D. 1/2 ka^2 + fa
E. 1/2 kb^2 - fa
6. Sebuah beban bermassa m yang diikatkan pada ujung kanan sebuah pegas dengan konstanta pegas k diletakkan pada lantai datar dengan ujung pegas sebelah kiri terikat pada dinding. Beban ditarik ke kanan sampai ke titik A yang berjarak a dari titik setimbang dan kemudian dilepaskan sehingga berosilasi.
Setelah dilepas, beban bergerak ke kiri melewati titik setimbang O dan berhenti sesaat pada titik B di sebelah kiri titik setimbang. Apabila lantai licin sempurna serta Em dan Ek berturut-turut adalah energi mekanik dan energi kinetik sistem, maka...
A. Ek di O kurang dari Ek di B
B. Ek di O sama dengan Ek di B
C. Ek di O kurang dari Em di A
D. Ek di O sama dengan Em di A
E. Ek di O lebih dari Em di A
7. Sebuah beban bermassa m digantungkan pada ujung sebuah tali ringan berpanjang L. Beban disimpangkan ke kanan sampai ke titik A dengan ketinggian h (anggap ketinggian titik setimbang adalah nol), kemudian dilepaskan sehingga berosilasi. Percepatan gravitasi di tempat itu adalah g.
Setelah dilepas, beban berayun ke kiri melewati titik setimbang, kemudian berhenti sesaat di titik B pada ketinggian d. Andaikan gaya gesek udara tidak diabaikan dan bernilai tetap serta panjang lintasan dari titik A ke titik B adalah s, usaha gaya gesek rata-rata per panjang lintasan dari titik A sampai titik B adalah...
A. mg (d+h)/s
B. mg (d-h)/s
C. mg (d-s)/h
D. mg (h-s)/d
E. mg (d+h)/(d-h)
8. Pendulum sederhana yang mengalami gerak harmonik sederhana memiliki periode T saat disimpangkan sejauh 50 dalam sebuah percobaan. Jika percobaan diulang dengan simpangan 100 periode ayunan pendulum menjadi...
A. T/2
B. T/(√2)
C. T
D. T√2
E. 2T
9. Besar simpangan suatu gelombang mengikuti persamaan
y = 0,3 cos (2t – x + π/6)
Dengan x dan y dalam meter serta t dalam sekon. Pernyataan yang benar sesuai persamaan tersebut adalah...
A. Kecepatan awal simpangan adalah 0,3 m/s
B. Periode simpangan sebesar π s
C. Frekuensi simpangan π Hz
D. Gelombang merambat dipercepat
E. Laju perubahan simpangan adalah: v = 0,6 sin (2t + π/6)
10. Sebuah ledakan terdengar dari suatu tempat yang berjarak R km dari kota Malang dengan intensitas sebesar 6 x 10-5 W/m2. Ledakan tersebut juga terdengar sampai kota Kediri dengan intensitas sebesar 5,4 x 10-5 W/m2. Posisi sumber ledakan, kota Malang dan kota Kediri membentuk segitiga siku-siku dengan sudut penyiku di kota Malang. Jika jarak kota Malang dan Kediri sejauh 100 km, maka nilai R adalah...
A. 300 km
B. 400 km
C. 500 km
D. 600 km
E. 700 km