Materi dan Soal Olimpiade SMP Tentang Getaran

Materi dan Soal Olimpiade SMP Tentang Getaran -  Berikut ini akan saya bagikan kepada teman-teman guru maupun siswa semuanya yang berkecimpung di dunia olimpiade fisika smp. materi berikut akan di bahas mengenai konsep getaran pada pelajaran fisika. semoga bermanfaat kiranya.

1. Pengertian Getaran

a. Definisi Getaran

Getaran adalah gerak bolak – bolik secara berkala melalui suatu titik keseimbangan. Pada umumnya setiap benda dapat melakukan getaran. Suatu benda dikatakan bergetar bila benda itu bergerak bolak-balik secara berkala melalui titik keseimbangan.

Getaran adalah gerak bolak – balik di sekitar titik setimbang;

2 = titik setimbang ;  1 dan 3 = titik terjauh (Amplitudo);

b. Beberapa Contoh Getaran

Beberapa contoh getaran yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari – hari antara lain :

1.      sinar gitar yang dipetik

2.      bandul jam dinding yang sedang bergoyang

3.      ayunan anak-anak yang sedang dimainkan

4.      mistar plastik yang dijepit pada salah satu ujungnya, lalu ujung lain diberi simpangan dengan cara menariknya, kemudian dilepaskan tarikannya.

5.      Pegas yang diberi beban.

2. Periode dan Frekuensi Getaran

Perhatikan gambar berikut ini!

• Titik A merupakan titik keseimbangan
• Jarak dari A ke B atau A ke C disebut simpangan.
• Simpangan terbesar terjauh bandul (ditunjukkan dengan jarak AB = AC) disebut amplitudo getaran
• jarak tempuh B – A – C – A – B disebut satu getaran penuh
• Periode adalah waktu yang diperlukan untuk satu getaran penuh (A → B → A → C → A).
• Frekuensi adalah banyaknya getaran setiap detik.

a.    Amplitudo

Amplitudo adalah simpangan terbesar dihitung dari kedudukan seimbang. Amplitudo diberi simbol A, dengan satuan meter.

b.   Periode Getaran

Periode getaran adalah waktu yang digunakan dalam satu getaran dan diberi simbol T. Untuk gambar ayunan di atas, jika waktu yang diperlukan oleh bandul untuk bergerak dari B ke A, ke C, ke A, dan kembali ke B adalah 0,2 detik, maka periode getaran bandul tersebut 0,2 detik atau T = 0,2 detik = 0,2 s. Periode suatu getaran tidak tergantung pada amplitudo getaran.

c.    Frekuensi Getaran

Frekuensi getaran adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh sistem dalam satu detik, diberi simbol f. Untuk sistem ayunan bandul di atas, jika dalam waktu yang diperlukan oleh bandul untuk bergerak dari B ke A, A ke C, C ke A, dan kembali ke B sama dengan 0,2 detik, maka :

·         dalam waktu 0,2 detik bandul menjalani satu getaran penuh

·         dalam waktu 1 detik bandul menjalani 5 kali getaran penuh

Dikatakan bahwa frekuensi getaran sistem bandul tersebut adalah 5 getaran/detik atau f = 5 Hz.

d.   Hubungan antara Periode dan Frekuensi Getaran

Dari definisi periode dan frekuensi getaran di atas, diperoleh hubungan :

Keterangan :

T = periode, satuannya detik atau sekon

f = frekuensi getaran, satuannya 1/detik atau s^-1 atau Hz

Contoh Soal:

1.    Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika bandul bergerak dari H – I – H – G – H selama 0.5 detik, maka frekuensi dan periodenya adalah….

Pembahasan:

Diketahui:

·      Gerak ayunan bandul H – I – H – G – H adalah 1 getaran.

·      Waktu getar (t) = 0.5 detik.

Ditanya :

a. frekuensi getaran (f)

b. periode getaran ( T)

Jawab:

a.       Frekuensi (f):

b.      periode (T) :

2.    Bandul bola besi berayun dari A - B - C selama 0,6 sekon. 

Jarak A - C = 15 cm. Tentukan:
a.  periode ayunan
b. frekuensi ayunan
c. amplitudo ayunan
d. berapa periode ayunan jika A - C = 20 cm

Pembahasan
a. Periode ayunan

Periode ayunan adalah waktu yang diperlukan bandul besi dari titik A kembali lagi ke A (A - B - C - B - A) yaitu dua kali waktu dari A - C. Jadi periodenya: T = 2 × 0,6 = 1,2 sekon

b. frekuensi ayunan
frekuensi ayunan jika periodenya telah diketahui gunakan saja:
f = 1/T 
f = 1/1,2
f = 0,83 Hz
c. amplitudo ayunan
Amplitudo atau simpangan ayunan paling jauh:
A = jarak A-C dibagi 2
A = 15 : 2 = 7,5 cm
d. Periode ayunan tetap

    T   = 1,2 sekon, asalkan panjang tali pengikat bandul tidak diubah.



Demikian materi olimpiade fisika smp tentang getaran yang bisa saya bagikan pada postingan kali ini semoga bermanfaat.