Latihan Fisika Kelas X Periode Gerak Harmonik Sederhana (GHS)
# 10
Pilgan

Dua pegas identik yaitu pegas A dan pegas B memiliki konstanta pegas yang sama yaitu kk. Pegas A diberi beban bermassa 19\frac{1}{9} kg, sedangkan pegas B diberi beban bermassa 1 kg. Jika kedua pegas bergetar harmonik secara bersamaan, maka perbandingan frekuensi getaran pegas A dan pegas B adalah ....

A

1 : 3

B

1 : 9

C

2 : 3

D

3 : 1

E

9 : 1

Pembahasan:

Diketahui:

Konstanta pegas A dan pegas B kA=kB=kk_{\text{A}}=k_{\text{B}}=k

Massa beban pegas A mA=19m_{\text{A}}=\frac{1}{9} kg

Massa beban pegas B mB=1m_{\text{B}}=1 kg

Ditanya:

Perbandingan frekuensi getaran pegas A dan pegas B fA:fB=f_{\text{A}}:f_{\text{B}}=?

Jawab:

Frekuensi merupakan banyaknya getaran yang terjadi setiap satuan waktu. Pada gerak harmonik sederhana pegas, besarnya frekuensi dapat dicari melalui persamaan berikut.

f=12πkmf=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}} 

Dimana kk merupakan konstanta pegas dan mm merupakan massa beban. Karena pegas A dan pegas B identik dan memiliki konstanta pegas yang sama, maka berdasarkan persamaan frekuensi getaran pegas dapat diketahui bahwa frekuensi berbanding terbalik dengan akar massanya. Secara matematis dituliskan sebagai berikut.

f1mf\approx\frac{1}{\sqrt{m}}

Sehingga, perbandingan frekuensi getaran pegas dapat dihitung sebagai berikut.

fAfB=mBmA\frac{f_{\text{A}}}{f_{\text{B}}}=\frac{\sqrt{m_{\text{B}}}}{\sqrt{m_{\text{A}}}}

fAfB=119\frac{f_{\text{A}}}{f_{\text{B}}}=\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{\frac{1}{9}}}

fAfB=113\frac{f_{\text{A}}}{f_{\text{B}}}=\frac{1}{\frac{1}{3}}

fAfB=31\frac{f_{\text{A}}}{f_{\text{B}}}=\frac{3}{1}

Jadi, perbandingan frekuensi getaran pegas A dan pegas B adalah 3 : 1.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10