Latihan Fisika Kelas X Gerak Harmonik Sederhana
# 5
Pilgan

Beban yang digantung pada sebuah pegas bergetar harmonis dengan frekuensi 50 Hz. Jika beban tersebut diganti dengan beban lain yang bermassa empat kalinya, maka frekuensinya menjadi ....

A

5 Hz

B

10 Hz

C

15 Hz

D

20 Hz

E

25 Hz

Pembahasan:

Diketahui:

Frekuensi pegas awal f1f_1 = 50 Hz

Massa beban pengganti m2m_2 = 4m14m_1

Ditanya:

Frekuensi pegas akhir f2f_2 = ?

Jawab:

Frekuensi merupakan banyaknya getaran yang terjadi setiap satuan waktu. Pada pegas, besarnya frekuensi dapat dicari melalui persamaan f=12πkmf=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}} dimana kk merupakan konstanta pegas dan mm merupakan massa beban.

Sehingga berbandingan antara frekuensi dan massa beban dapat dinyatakan dalam hubungan

f1f2=12πkm112πkm2\frac{f_1}{f_2}=\frac{\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m_1}}}{\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m_2}}}

f1f2=km1m2k\frac{f_1}{f_2}=\sqrt{\frac{k}{m_1}\frac{m_2}{k}}

f1f2=m2m1\frac{f_1}{f_2}=\sqrt{\frac{m_2}{m_1}}

Dengan mengasumsikan m1m_1 = 1 kg,

f1f2=m2m1\frac{f_1}{f_2}=\sqrt{\frac{m_2}{m_1}}

f2=f1m2m1f_2=\frac{f_1}{\sqrt{\frac{m_2}{m_1}}}

Masukkan hubungan m2m_2 = 4m14m_1

f2=f14m1m1f_2=\frac{f_1}{\sqrt{\frac{4m_1}{m_1}}}

=5041=\frac{50}{\sqrt{\frac{4}{1}}}

=504=\frac{50}{\sqrt{4}}

=502=\frac{50}{2}

=25=25 Hz

Jadi, frekuensinya menjadi 25 Hz.