Sekarang kami tambah 30 soal lagi yang kami bagi menjadi 3 artikel agar lebih nyaman buat semua pembaca, antara lain:
- 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 11. SPMB 2004 Kode 650: Sebuah gelombang yang frekuensinya 500 Hz mempunyai kecepatan sebesar 300 m/s. Jarak antara dua titik yang berbeda fase sebesar 120° adalah ....
A. 0,1 m
B. 0,2 m
C. 0,5 m
D. 0,6 m
E. 0,9 m
Penyelesaian Fisika: B
\[\begin{align*} \theta &=120^o=\frac{2\pi}{3}rad\\\lambda &=\frac{v}{f}=\frac{300}{500}=0,6m\\\\ \Delta \theta &=\frac{2\pi x}{\lambda }\\ \frac{2\pi}{3}&=\frac{2\pi x}{0,6}\\x&=\frac{0,6}{3}=0,2m\end{align*}\]
Soal 12. SPMB 2004 Kode 452: Sebuah gelombang berjalan dari titik A ke B dengan kelajuan 5 m/s. Periode gelombang tersebut adalah 0,4 s. Jika selisih fase antara A dan B adalah $\begin{align*} \frac{6\pi}{5}\end{align*}$ maka jarak AB adalah ....
A. 0,6 m
B. 0,8 m
C. 1,0 m
D. 1,2 m
E. 1,4 m
Penyelesaian Fisika: D
\[\begin{align*} \theta &=\frac{6\pi}{5}rad\\\lambda &=v.T=5.(0,4)=2m\\\\ \Delta \theta &=\frac{2\pi x}{\lambda }\\ \frac{6\pi}{5}&=\frac{2\pi x}{2}\\x&=\frac{6}{5}=1,2m\end{align*}\]
Soal 13. SPMB 2003 Kode 721: Seutas tali yang panjangnya 8 m memiliki massa 1,04 gram. Tali digetarkan sehingga sebuah gelombang transversal menjalar dengan persamaan $\begin{align*} y = 0,03 \sin (x + 30t)\end{align*}$ , x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Maka tegangan tali tersebut adalah ....
A. 0,12 N
B. 0,24 N
C. 0,36 N
D. 0,60 N
E. 0,72 N
Penyelesaian Fisika: A
\[\begin{align*} v&=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\\frac{\textrm{koef t}}{\textrm{koef x}}&=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\\\\frac{30}{1}&=\sqrt{\frac{F.8}{1,04.10^{-3}}}\\F&=\frac{900\times 1,04.10^{-3}}{8}\\F&=0,117N\approx \approx 0,12N\end{align*}\]
Soal 14. SNMPTN 2009 Kode 376: Pernyataan yang benar terkait dengan cahaya biru, cahaya kuning, sinar-X, dan gelombang radio adalah
Urutan gelombang elektromagnet dimana energi dan frekuensi semakin besar, tetapi panjang gelombang dan periode semakin kecil adalah: Gelombang radio, gelombang tv, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak(mejikuhibiniu), sinar uv, sinar x , sinar gamma.
Soal 15. UM-UGM 2009 Kode 921: Suatu gelombang (dengan panjang gelombang 2 m) menjalar dengan laju 6 m/s meninggalkan medium A dan masuk melewati medium B sehingga panjang gelombangnya menjadi 3 m. laju gelombang dalam medium B adalah
A. 12 m/s
B. 9 m/s
C. 6 m/s
D. 5 m/s
E. 2,5 m/s
Penyelesaian Fisika: B
Pada kedua medium, frekuensi gelombang tetap, sehingga:
\[\begin{align*} f_1&=f_2\\\frac{v_1}{\lambda _1}&=\frac{v_2}{\lambda _2}\\\frac{6}{2}&=\frac{v_2}{3}\\v_2&=9ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 16. SNMPTN 2008 Kode 212: Gelombang bergerak dari air yang dalam menuju air yang dangkal di dalam ripple tank. Gelombang air dalam mempunyai panjang gelombang 5 cm dan kecepatan 10 cms–1. Jika kecepatan gelombang di air dangkal 8 ms–1, maka panjang gelombangnya di air dangkal adalah
A. 8 cm
B. 7 cm
C. 6 cm
D. 5 cm
E. 4 cm
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} f_1&=f_2\\\frac{v_1}{\lambda _1}&=\frac{v_2}{\lambda _2}\\\frac{10}{5}&=\frac{8}{\lambda _2}\\\lambda _2&=4cm\end{align*}\]
Soal 17. SPMB 2006 Kode 621: Jika di dasar lautan dalam terjadi gempa tektonik akibat tumbukan antar dua lempeng, maka bisa terbentuk gelombang permukaan air di laut dalam yang panjang gelombangnya dapat mencapai ratusan kilometer sementara amplitudonya sekitar puluhan sentimeter. Gelombang ini bergerak ke arah daratan dan bisa menyebabkan gelombang tsunami karena semakin dekat ke pantai...
Di daerah laut dalam, gelombang tsunami bisa melesat bergerak menuju darat sekitar ratusan kilometer per jam. Kecepatannya dan panjang gelombangnya menurun ketika semakin mendekati daratan yang dangkal.
Soal 18. SPMB 2002 Kode 721
Gelombang stasioner dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas. Titik simpul yang kesepuluh berjarak 1,52 m dari ujung bebasnya. Jika frekuensi gelombang itu 50 Hz, maka cepat rambat gelombangnya ....
A. 16 m/s
B. 32 m/s
C. 48 m/s
D. 64 m/s
E. 72 m/s
Penyelesaian Fisika: A
\[\begin{align*} x_{10}&= \frac{(2n-1)\lambda }{4} \\ 1,52 &= \frac{(2(10)-1)\lambda }{4} \\ 1,52 &= \frac{19\lambda }{4} \\ 1,52 &= 4,75\lambda \\ \lambda &= \frac{1,52}{4,75}\\ \lambda &= 0,32 m\end{align*}\]Cepat rambat Gelombang:\[\begin{align*} V &= f \times \lambda \\ &= 50\times 0,32\\ &= 16 ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 19. SPMB 2004 Kode 150
Sebuah kabel bermassa 10 kg, panjang 100 m dan tegangan 4000 N digetarkan sehingga menghasilkan gelombang tali dengan panjang gelombang 0,4 m. Frekuensi gelombang tersebut adalah ....
A. 100 Hz
B. 300 Hz
C. 500 Hz
D. 700 Hz
E. 900 Hz
Penyelesaian Fisika: C
\[\begin{align*} v&=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\f.\lambda &=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\f(0,4)&=\sqrt{\frac{4000.100}{10}}\\f&=\frac{200}{0,4}\\f&=500Hz\end{align*}\]
Soal 20. UMB 2008 Kode 280 dan 380
Gelombang berjalan yang merambat pada kawat dapat dinyatakan dalam persamaan $\begin{align*} y = 2 \sin \pi (100 t-4 x)\end{align*}$ dengan y dalam cm, x dalam m, dan t dalam detik. Jika kawat tersebut terbuat dari bahan dengan rapat massa persatuan panjang 20 g/cm, maka besar tegangan kawat adalah ….
A. 12500 N
B. 1250 N
C. 125 N
D. 12,5 N
E. 1,25 N
Penyelesaian Fisika: B
\[\begin{align*} \mu &=20\frac{gram}{cm}=2\frac{kg}{m}\\v&=\sqrt{\frac{F}{\mu }}\\\frac{\textrm{koef t}}{\textrm{koef x}}&=\sqrt{\frac{F}{\mu}}\\\frac{100}{4}&=\sqrt{\frac{F}{2}}\\F&=25^2\times 2\\F&1250N\end{align*}\]
Soal 11. SPMB 2004 Kode 650: Sebuah gelombang yang frekuensinya 500 Hz mempunyai kecepatan sebesar 300 m/s. Jarak antara dua titik yang berbeda fase sebesar 120° adalah ....
A. 0,1 m
B. 0,2 m
C. 0,5 m
D. 0,6 m
E. 0,9 m
Penyelesaian Fisika: B
\[\begin{align*} \theta &=120^o=\frac{2\pi}{3}rad\\\lambda &=\frac{v}{f}=\frac{300}{500}=0,6m\\\\ \Delta \theta &=\frac{2\pi x}{\lambda }\\ \frac{2\pi}{3}&=\frac{2\pi x}{0,6}\\x&=\frac{0,6}{3}=0,2m\end{align*}\]
Soal 12. SPMB 2004 Kode 452: Sebuah gelombang berjalan dari titik A ke B dengan kelajuan 5 m/s. Periode gelombang tersebut adalah 0,4 s. Jika selisih fase antara A dan B adalah $\begin{align*} \frac{6\pi}{5}\end{align*}$ maka jarak AB adalah ....
A. 0,6 m
B. 0,8 m
C. 1,0 m
D. 1,2 m
E. 1,4 m
Penyelesaian Fisika: D
\[\begin{align*} \theta &=\frac{6\pi}{5}rad\\\lambda &=v.T=5.(0,4)=2m\\\\ \Delta \theta &=\frac{2\pi x}{\lambda }\\ \frac{6\pi}{5}&=\frac{2\pi x}{2}\\x&=\frac{6}{5}=1,2m\end{align*}\]
Soal 13. SPMB 2003 Kode 721: Seutas tali yang panjangnya 8 m memiliki massa 1,04 gram. Tali digetarkan sehingga sebuah gelombang transversal menjalar dengan persamaan $\begin{align*} y = 0,03 \sin (x + 30t)\end{align*}$ , x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Maka tegangan tali tersebut adalah ....
A. 0,12 N
B. 0,24 N
C. 0,36 N
D. 0,60 N
E. 0,72 N
Penyelesaian Fisika: A
\[\begin{align*} v&=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\\frac{\textrm{koef t}}{\textrm{koef x}}&=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\\\\frac{30}{1}&=\sqrt{\frac{F.8}{1,04.10^{-3}}}\\F&=\frac{900\times 1,04.10^{-3}}{8}\\F&=0,117N\approx \approx 0,12N\end{align*}\]
Soal 14. SNMPTN 2009 Kode 376: Pernyataan yang benar terkait dengan cahaya biru, cahaya kuning, sinar-X, dan gelombang radio adalah
- cahaya biru mempunyai energi terbesar
- cahaya kuning mempunyai momentum terbesar
- gelombang radio mempunyai panjang gelombang terbesar
- di ruang hampa, kecepatan sinar-X lebih besar dari pada kecepatan gelombang radio
- cahaya kuning memiliki kecepatan yang paling rendah
Urutan gelombang elektromagnet dimana energi dan frekuensi semakin besar, tetapi panjang gelombang dan periode semakin kecil adalah: Gelombang radio, gelombang tv, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak(mejikuhibiniu), sinar uv, sinar x , sinar gamma.
Soal 15. UM-UGM 2009 Kode 921: Suatu gelombang (dengan panjang gelombang 2 m) menjalar dengan laju 6 m/s meninggalkan medium A dan masuk melewati medium B sehingga panjang gelombangnya menjadi 3 m. laju gelombang dalam medium B adalah
A. 12 m/s
B. 9 m/s
C. 6 m/s
D. 5 m/s
E. 2,5 m/s
Penyelesaian Fisika: B
Pada kedua medium, frekuensi gelombang tetap, sehingga:
\[\begin{align*} f_1&=f_2\\\frac{v_1}{\lambda _1}&=\frac{v_2}{\lambda _2}\\\frac{6}{2}&=\frac{v_2}{3}\\v_2&=9ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 16. SNMPTN 2008 Kode 212: Gelombang bergerak dari air yang dalam menuju air yang dangkal di dalam ripple tank. Gelombang air dalam mempunyai panjang gelombang 5 cm dan kecepatan 10 cms–1. Jika kecepatan gelombang di air dangkal 8 ms–1, maka panjang gelombangnya di air dangkal adalah
A. 8 cm
B. 7 cm
C. 6 cm
D. 5 cm
E. 4 cm
Penyelesaian Fisika
\[\begin{align*} f_1&=f_2\\\frac{v_1}{\lambda _1}&=\frac{v_2}{\lambda _2}\\\frac{10}{5}&=\frac{8}{\lambda _2}\\\lambda _2&=4cm\end{align*}\]
Soal 17. SPMB 2006 Kode 621: Jika di dasar lautan dalam terjadi gempa tektonik akibat tumbukan antar dua lempeng, maka bisa terbentuk gelombang permukaan air di laut dalam yang panjang gelombangnya dapat mencapai ratusan kilometer sementara amplitudonya sekitar puluhan sentimeter. Gelombang ini bergerak ke arah daratan dan bisa menyebabkan gelombang tsunami karena semakin dekat ke pantai...
- amplitudo dan kecepatannya bertambah sedangkan panjang gelombangnya berkurang
- amplitudonya bertambah sedangkan kecepatan dan panjang gelombangnya berkurang
- amplitudonya berkurang sedangkan kecepatan dan panjang gelombangnya bertambah
- amplitudonya berkurang, kecepatannya bertambah, dan panjang gelombangnya berkurang
- amplitudo, kecepatan, dan panjang gelombangnya bertambah
Di daerah laut dalam, gelombang tsunami bisa melesat bergerak menuju darat sekitar ratusan kilometer per jam. Kecepatannya dan panjang gelombangnya menurun ketika semakin mendekati daratan yang dangkal.
Soal 18. SPMB 2002 Kode 721
Gelombang stasioner dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas. Titik simpul yang kesepuluh berjarak 1,52 m dari ujung bebasnya. Jika frekuensi gelombang itu 50 Hz, maka cepat rambat gelombangnya ....
A. 16 m/s
B. 32 m/s
C. 48 m/s
D. 64 m/s
E. 72 m/s
Penyelesaian Fisika: A
\[\begin{align*} x_{10}&= \frac{(2n-1)\lambda }{4} \\ 1,52 &= \frac{(2(10)-1)\lambda }{4} \\ 1,52 &= \frac{19\lambda }{4} \\ 1,52 &= 4,75\lambda \\ \lambda &= \frac{1,52}{4,75}\\ \lambda &= 0,32 m\end{align*}\]Cepat rambat Gelombang:\[\begin{align*} V &= f \times \lambda \\ &= 50\times 0,32\\ &= 16 ms^{-1}\end{align*}\]
Soal 19. SPMB 2004 Kode 150
Sebuah kabel bermassa 10 kg, panjang 100 m dan tegangan 4000 N digetarkan sehingga menghasilkan gelombang tali dengan panjang gelombang 0,4 m. Frekuensi gelombang tersebut adalah ....
A. 100 Hz
B. 300 Hz
C. 500 Hz
D. 700 Hz
E. 900 Hz
Penyelesaian Fisika: C
\[\begin{align*} v&=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\f.\lambda &=\sqrt{\frac{F.L}{m}}\\f(0,4)&=\sqrt{\frac{4000.100}{10}}\\f&=\frac{200}{0,4}\\f&=500Hz\end{align*}\]
Soal 20. UMB 2008 Kode 280 dan 380
Gelombang berjalan yang merambat pada kawat dapat dinyatakan dalam persamaan $\begin{align*} y = 2 \sin \pi (100 t-4 x)\end{align*}$ dengan y dalam cm, x dalam m, dan t dalam detik. Jika kawat tersebut terbuat dari bahan dengan rapat massa persatuan panjang 20 g/cm, maka besar tegangan kawat adalah ….
A. 12500 N
B. 1250 N
C. 125 N
D. 12,5 N
E. 1,25 N
Penyelesaian Fisika: B
\[\begin{align*} \mu &=20\frac{gram}{cm}=2\frac{kg}{m}\\v&=\sqrt{\frac{F}{\mu }}\\\frac{\textrm{koef t}}{\textrm{koef x}}&=\sqrt{\frac{F}{\mu}}\\\frac{100}{4}&=\sqrt{\frac{F}{2}}\\F&=25^2\times 2\\F&1250N\end{align*}\]
