Bank Soal Fisika SMA Periode Gerak Harmonik Sederhana (GHS)

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Perhatikan gambar berikut.

Dua bandul P dan Q digantungkan pada atap yang sama seperti pada gambar. Pernyataan yang benar tentang periode dan frekuensi ayunan P dan Q adalah ....

A

$T_{\text{P}}>T_{\text{Q}}$ dan $f_{\text{P}}>f_{\text{Q}}$

B

$T_{\text{P}}<T_{\text{Q}}$ dan $f_{\text{P}}>f_{\text{Q}}$

C

$T_{\text{P}}=T_{\text{Q}}$ dan $f_{\text{P}}=f_{\text{Q}}$

D

$T_{\text{P}}>T_{\text{Q}}$ dan $f_{\text{P}}<f_{\text{Q}}$

E

$T_{\text{P}}<T_{\text{Q}}$ dan $f_{\text{P}}<f_{\text{Q}}$

Pembahasan:

Periode getaran adalah seberapa lama waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda yang bergerak harmonik untuk menyelesaikan satu siklusnya. Periode gerak harmonik pada bandul sederhana dapat dicari melalui persamaan berikut.

$T\ =2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$

Sedangkan frekuensi merupakan banyaknya getaran yang terjadi setiap satuan waktu. Frekuensi gerak harmonik pada bandul sederhana dapat dicari melalui persamaan berikut.

$f=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{l}}$

Dimana $g$ merupakan percepatan gravitasi dan $l$ merupakan panjang bandul. Persamaan periode dan frekuensi tersebut menunjukkan bahwa amplitudo, sudut simpangan, dan massa beban tidak berpengaruh terhadap besarnya periode dan frekuensi osilasi bandul. Nilai periode dan frekuensi bandul hanya dipengaruhi oleh percepatan gravitasi dan panjang tali.

Untuk periode bandul:

Semakin panjang tali, maka periode bandul semakin besar.
Semakin besar percepatan gravitasi, maka periode bandul semakin kecil.

Untuk frekuensi bandul:

Semakin panjang tali, maka frekuensi bandul semakin kecil.
Semakin besar percepatan gravitasi, maka frekuensi bandul semakin besar.

Berdasarkan gambar bandul P dan Q, panjang tali bandul P lebih panjang dari bandul Q. Jadi, pernyataan yang benar tentang periode dan frekuensi ayunan P dan Q adalah $T_{\text{P}}<T_{\text{Q}}$ dan $f_{\text{P}}>f_{\text{Q}}$ .