- 30 SOAL Dan PENYELESAIAN GELOMBANG (bagian 1)
- 30 SOAL Dan PENYELESAIAN GELOMBANG (bagian 2)
- 30 SOAL Dan PENYELESAIAN GELOMBANG (bagian 3)
30 SOAL DAN PENYELESAIAN GELOMBANG KELAS 11
Soal 1. SPMB 2007 Kode 351: Seorang peselancar ketika diam di laut merasakan gelombang laut melaluinya setiap 10 sekon. Jika dia mengayuh papan selancarnya sehingga bergerak dengan kecepatan 2 m/s searah dengan gelombang laut, dia merasakan gelombang laut melaluinya setiap 12 s. Panjang gelombang laut tersebut adalah
A. 40 m
B. 60 m
C. 80 m
D. 100 m
E. 120 m
Penyelesaian Fisika: E
\[\begin{align*}\lambda _1&=\lambda _2\\ v_1.T_1&=v_2.T_2\\ (v_{air}-0)T_1&=(v_{air}-2)T_2\\ (v_{air})10&=(v_{air}-2)12\\ (10-12)v_{air}&=-24\\ 2v_{air}&=24\\ v_{air}&=12ms^{-1}\\\\ \lambda &=v_1.T_1\\\lambda &=(v_{air}-0)T_1\\\lambda &=(12)10\\\lambda &=120m\end{align*}\]
Soal 2. SPMB 2007 Kode 551: Perahu jangkar tampak naik turun dibawa oleh gelombang air laut. Waktu yang diperlukan untuk satu gelombang adalah 4 s, sedangkan jarak dari puncak gelombang ke puncak gelombang berikutnya adalah 25 m. Jika amplitudo gelombang 0,5 m maka laju maksimum partikel air laut di permukaan adalah ...(m/s)
A. $\frac{\pi^2}{8}$ m
B. $\frac{\pi^2}{6}$m
C. $\frac{\pi^2}{4}$m
D. $\frac{\pi^2}{3}$m
E. $\frac{\pi}{2}$m
Penyelesaian Fisika: A
laju maksimum partikel: \[\begin{align*} v_{maks} &=A\omega ^{2}\\ v_{maks} &=A\left ( \frac{2\pi }{T} \right )^2 \\ v_{maks} &=0,5 \left (\frac{2\pi}{4}^2 \right )\\ v_{maks} &=\frac{\pi^2}{8}ms^{-1} \end{align*}\]
Soal 3. SPMB 2007 Kode 650: Radar kapal laut beroperasi pada frekuensi 10 GHz. Jika radar memancarkan gelombang radio selama 0,08 ms untuk menentukan jarak sasaran darinya maka
jumlah gelombang dalam 0,08 ms adalah
A. 800 gelombang
B. 900 gelombang
C. 1000 gelombang
D. 1200 gelombang
E. 1600 gelombang
Penyelesaian Fisika: A
Banyak Gelombang:\[\begin{align*} n &=\frac{s}{\lambda }=\frac{v.t}{\frac{v}{f}}\\ n&=f.t\\ &=10.10^6\times 0,08.10^{-3}\\ &=800 \end{align*}\]
Soal 4. SPMB 2006 Kode 320: Sebuah gelombang tsunami terbentuk di laut dalam dengan panjang gelombang 1 km menjalar menuju suatu pantai. Ketika gelombang tersebut hampir mencapai pantai petugas BMG mencatat kecepatan gelombangnya sebesar 72 km/jam dan panjang gelombangnya adalah 80 m. Kecepatan gelombang tersebut pada saat terbentuk adalah
A. 50 m/s
B. 100 m/s
C. 150 m/s
D. 200 m/s
E. 250 m/s
Penyelesaian Fisika: E
\[\begin{align*} f_1 &=f_2\\ \frac{v_1}{\lambda _1}&=\frac{v_2}{\lambda _2}\\ \frac{v_1}{1}&=\frac{72}{0,08}\\ v_1&=900 \: km.jam^{-1}\\v_1&=250ms^{-1} \end{align*}\]
Soal 5. SPMB 2005 Kode 480: Seorang nelayan merasakan perahunya dihempas gelombang sehingga perahu bergerak naik turun. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 s. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antar puncak gelombang adalah 12 meter. Waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk mencapai pantai yang jauhnya 100 m adalah ....
A. 3 s
B. 4 s
C. 8 s
D. 33 s
E. 50 s
Penyelesaian Fisika: E
\[ \frac{1}{2}.T=3\\T=6s\\\lambda =12m\\s=100m\\\textrm{waktu sampai ke pantai:}\\ s=v.t=\frac{\lambda }{T}.t\\ t=\frac{sT}{\lambda }\\t=\frac{100(6)}{12}=50s\]
Soal 6. UMPTN 2001 Kode 352: Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 2 detik. Jika jarak antar dua puncak gelombang 5 meter maka gelombang akan mencapai jarak 10 meter dalam waktu ....
A. 1 detik
D. 2 detik
C. 3 detik
D. 4 detik
D. 5 detik
Penyelesaian Fisika: D
\[\begin{align*} t&=\frac{sT}{\lambda }\\t&=\frac{10(2)}{5}=4s\\ \end{align*}\]
Soal 7. SNMPTN 2009 Kode 176: Suatu gelombang tali yang berbentuk fungsi sinus merambat sepanjang sumbu-x positif dengan amplitudo 15 cm, panjang gelombang 40 cm, memiliki frekuensi 8Hz. Posisi vertikal tali di titik x = 0 pada saat t = 0 juga 15 cm. Sudut fase awal gelombang tersebut dalam radian adalah ...
A. $\begin{align*} &\frac{\pi }{2}\end{align*}$
B. $\begin{align*} &\frac{\pi }{3}\end{align*}$
C. $\begin{align*} &\frac{\pi }{4}\end{align*}$
D. $\begin{align*} &\pi \end{align*}$
E. $\begin{align*} &2\pi \end{align*}$
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} y&=A\sin (\omega .t+kx+\theta _0)\\15&=15\sin (\omega .(0)+k(0)+\theta _0)\\1&=\sin \theta _0\\\theta _0&=90^o=\frac{\pi}{2}rad\end{align*}\]
Soal 8. SPMB 2005 Kode 480: Persamaan gelombang $\begin{align*} y &= 2 \sin 2\pi (4t + 2x)\end{align*}$ meter, dengan t dalam sekon dan x dalam meter, maka kecepatan rambatnya adalah
A. 0,5 m/s
B. 1 m/s
C. 2 m/s
D. 0,5 m/s
E. 1 m/s
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} v &= \frac{\textrm{{koefisien t}}}{\textrm{{koefisien x}}}\\v &= \frac{4}{2} =2ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 9. SPMB 2005 Kode 380: Persamaan gelombang $y = sin 2\pi (4t + 2x)$ , dengan t dalam sekon dan x dalam meter, memiliki ....
A. amplitudo 4 m
B. kecepatan 2 m/s
C. periode 4 s
D. panjang gelombang 2 m
E. frekuensi 0,5 Hz
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} y &= sin 2\pi (4t + 2x)\\y &= Asin 2\pi (ft + \frac{x}{\lambda })\end{align*}\] diperoleh:\[\begin{align*} A &= 1m\\f&=4Hz\Rightarrow T=\frac{1}{4}s\\\\2x&=\frac{x}{\lambda }\\\lambda &=0,5m=50cm\\v&=f.\lambda =4\times 0,5=2ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 10. SPMB 2004 Kode 751
Gelombang berjalan dengan persamaan y = 0,07 cos (0,08px – 0,04pt) meter, t dalam sekon dan x dalam meter, memiliki panjang gelombang sekitar ....
A. 0,5 m
B. 2 m
C. 5 m
D. 10 m
E. 25 m
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} y &= 0,07 \cos (0,08 \pi x -0,04\pi. t)\\y &= 0,07 \cos 2\pi (0,04x -0,02. t)\\y &= A \cos 2\pi (\frac{x}{\lambda } -f.t)\end{align*}\]Diperoleh:\[\begin{align*} \frac{x}{\lambda } &= 0,04x\\\lambda &=\frac{1}{0,04}=25cm\end{align*}\]Bersambung ke 30 SOAL Dan PENYELESAIAN GELOMBANG UTBK (bagian 2), nomor 11 sampai 20.
Materi lain tentang gelombang
Soal 1. SPMB 2007 Kode 351: Seorang peselancar ketika diam di laut merasakan gelombang laut melaluinya setiap 10 sekon. Jika dia mengayuh papan selancarnya sehingga bergerak dengan kecepatan 2 m/s searah dengan gelombang laut, dia merasakan gelombang laut melaluinya setiap 12 s. Panjang gelombang laut tersebut adalah
A. 40 m
B. 60 m
C. 80 m
D. 100 m
E. 120 m
Penyelesaian Fisika: E
\[\begin{align*}\lambda _1&=\lambda _2\\ v_1.T_1&=v_2.T_2\\ (v_{air}-0)T_1&=(v_{air}-2)T_2\\ (v_{air})10&=(v_{air}-2)12\\ (10-12)v_{air}&=-24\\ 2v_{air}&=24\\ v_{air}&=12ms^{-1}\\\\ \lambda &=v_1.T_1\\\lambda &=(v_{air}-0)T_1\\\lambda &=(12)10\\\lambda &=120m\end{align*}\]
Soal 2. SPMB 2007 Kode 551: Perahu jangkar tampak naik turun dibawa oleh gelombang air laut. Waktu yang diperlukan untuk satu gelombang adalah 4 s, sedangkan jarak dari puncak gelombang ke puncak gelombang berikutnya adalah 25 m. Jika amplitudo gelombang 0,5 m maka laju maksimum partikel air laut di permukaan adalah ...(m/s)
A. $\frac{\pi^2}{8}$ m
B. $\frac{\pi^2}{6}$m
C. $\frac{\pi^2}{4}$m
D. $\frac{\pi^2}{3}$m
E. $\frac{\pi}{2}$m
Penyelesaian Fisika: A
laju maksimum partikel: \[\begin{align*} v_{maks} &=A\omega ^{2}\\ v_{maks} &=A\left ( \frac{2\pi }{T} \right )^2 \\ v_{maks} &=0,5 \left (\frac{2\pi}{4}^2 \right )\\ v_{maks} &=\frac{\pi^2}{8}ms^{-1} \end{align*}\]
Soal 3. SPMB 2007 Kode 650: Radar kapal laut beroperasi pada frekuensi 10 GHz. Jika radar memancarkan gelombang radio selama 0,08 ms untuk menentukan jarak sasaran darinya maka
jumlah gelombang dalam 0,08 ms adalah
A. 800 gelombang
B. 900 gelombang
C. 1000 gelombang
D. 1200 gelombang
E. 1600 gelombang
Penyelesaian Fisika: A
Banyak Gelombang:\[\begin{align*} n &=\frac{s}{\lambda }=\frac{v.t}{\frac{v}{f}}\\ n&=f.t\\ &=10.10^6\times 0,08.10^{-3}\\ &=800 \end{align*}\]
Soal 4. SPMB 2006 Kode 320: Sebuah gelombang tsunami terbentuk di laut dalam dengan panjang gelombang 1 km menjalar menuju suatu pantai. Ketika gelombang tersebut hampir mencapai pantai petugas BMG mencatat kecepatan gelombangnya sebesar 72 km/jam dan panjang gelombangnya adalah 80 m. Kecepatan gelombang tersebut pada saat terbentuk adalah
A. 50 m/s
B. 100 m/s
C. 150 m/s
D. 200 m/s
E. 250 m/s
Penyelesaian Fisika: E
\[\begin{align*} f_1 &=f_2\\ \frac{v_1}{\lambda _1}&=\frac{v_2}{\lambda _2}\\ \frac{v_1}{1}&=\frac{72}{0,08}\\ v_1&=900 \: km.jam^{-1}\\v_1&=250ms^{-1} \end{align*}\]
Soal 5. SPMB 2005 Kode 480: Seorang nelayan merasakan perahunya dihempas gelombang sehingga perahu bergerak naik turun. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 s. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antar puncak gelombang adalah 12 meter. Waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk mencapai pantai yang jauhnya 100 m adalah ....
A. 3 s
B. 4 s
C. 8 s
D. 33 s
E. 50 s
Penyelesaian Fisika: E
\[ \frac{1}{2}.T=3\\T=6s\\\lambda =12m\\s=100m\\\textrm{waktu sampai ke pantai:}\\ s=v.t=\frac{\lambda }{T}.t\\ t=\frac{sT}{\lambda }\\t=\frac{100(6)}{12}=50s\]
Soal 6. UMPTN 2001 Kode 352: Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 2 detik. Jika jarak antar dua puncak gelombang 5 meter maka gelombang akan mencapai jarak 10 meter dalam waktu ....
A. 1 detik
D. 2 detik
C. 3 detik
D. 4 detik
D. 5 detik
Penyelesaian Fisika: D
\[\begin{align*} t&=\frac{sT}{\lambda }\\t&=\frac{10(2)}{5}=4s\\ \end{align*}\]
Soal 7. SNMPTN 2009 Kode 176: Suatu gelombang tali yang berbentuk fungsi sinus merambat sepanjang sumbu-x positif dengan amplitudo 15 cm, panjang gelombang 40 cm, memiliki frekuensi 8Hz. Posisi vertikal tali di titik x = 0 pada saat t = 0 juga 15 cm. Sudut fase awal gelombang tersebut dalam radian adalah ...
A. $\begin{align*} &\frac{\pi }{2}\end{align*}$
B. $\begin{align*} &\frac{\pi }{3}\end{align*}$
C. $\begin{align*} &\frac{\pi }{4}\end{align*}$
D. $\begin{align*} &\pi \end{align*}$
E. $\begin{align*} &2\pi \end{align*}$
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} y&=A\sin (\omega .t+kx+\theta _0)\\15&=15\sin (\omega .(0)+k(0)+\theta _0)\\1&=\sin \theta _0\\\theta _0&=90^o=\frac{\pi}{2}rad\end{align*}\]
Soal 8. SPMB 2005 Kode 480: Persamaan gelombang $\begin{align*} y &= 2 \sin 2\pi (4t + 2x)\end{align*}$ meter, dengan t dalam sekon dan x dalam meter, maka kecepatan rambatnya adalah
A. 0,5 m/s
B. 1 m/s
C. 2 m/s
D. 0,5 m/s
E. 1 m/s
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} v &= \frac{\textrm{{koefisien t}}}{\textrm{{koefisien x}}}\\v &= \frac{4}{2} =2ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 9. SPMB 2005 Kode 380: Persamaan gelombang $y = sin 2\pi (4t + 2x)$ , dengan t dalam sekon dan x dalam meter, memiliki ....
A. amplitudo 4 m
B. kecepatan 2 m/s
C. periode 4 s
D. panjang gelombang 2 m
E. frekuensi 0,5 Hz
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} y &= sin 2\pi (4t + 2x)\\y &= Asin 2\pi (ft + \frac{x}{\lambda })\end{align*}\] diperoleh:\[\begin{align*} A &= 1m\\f&=4Hz\Rightarrow T=\frac{1}{4}s\\\\2x&=\frac{x}{\lambda }\\\lambda &=0,5m=50cm\\v&=f.\lambda =4\times 0,5=2ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 10. SPMB 2004 Kode 751
Gelombang berjalan dengan persamaan y = 0,07 cos (0,08px – 0,04pt) meter, t dalam sekon dan x dalam meter, memiliki panjang gelombang sekitar ....
A. 0,5 m
B. 2 m
C. 5 m
D. 10 m
E. 25 m
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} y &= 0,07 \cos (0,08 \pi x -0,04\pi. t)\\y &= 0,07 \cos 2\pi (0,04x -0,02. t)\\y &= A \cos 2\pi (\frac{x}{\lambda } -f.t)\end{align*}\]Diperoleh:\[\begin{align*} \frac{x}{\lambda } &= 0,04x\\\lambda &=\frac{1}{0,04}=25cm\end{align*}\]Bersambung ke 30 SOAL Dan PENYELESAIAN GELOMBANG UTBK (bagian 2), nomor 11 sampai 20.
Materi lain tentang gelombang
