Deretan soal getaran menjadi salah satu materi fisika dasar yang penting dipahami karena berkaitan dengan gerak bolak-balik suatu benda secara teratur melewati titik keseimbangan. Konsep ini dapat ditemukan dalam berbagai contoh sehari-hari, seperti ayunan bandul, pegas, senar yang bergetar, hingga sistem mekanis tertentu.
Dalam mengerjakan contoh soal getaran, ada empat besaran utama yang perlu dikuasai, yaitu jumlah getaran, waktu, frekuensi, dan periode. Keempatnya memiliki hubungan matematis yang sederhana, tetapi sering membuat bingung jika rumus yang digunakan tidak tepat.
Karena itu, kumpulan 30 soal berikut disusun mulai dari perhitungan dasar hingga soal yang membutuhkan analisis hubungan antara periode dan frekuensi. Setiap soal dilengkapi pilihan jawaban, jawaban benar, serta pembahasan agar dapat digunakan sebagai bahan latihan mandiri.
Rumus Dasar Getaran yang Perlu Dipahami
Sebelum masuk ke latihan, pahami terlebih dahulu rumus-rumus berikut:
Frekuensi:
f = n/t
Periode:
T = t/n
Hubungan frekuensi dan periode:
T = 1/f
f = 1/T
Keterangan:
- f = frekuensi dalam hertz (Hz)
- T = periode dalam sekon (s)
- n = jumlah getaran
- t = waktu dalam sekon
Frekuensi menunjukkan banyaknya getaran yang terjadi dalam satu sekon. Sementara itu, periode menunjukkan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu getaran.
Dengan demikian, frekuensi dan periode mempunyai hubungan berbanding terbalik. Semakin besar frekuensi, semakin kecil periodenya.
30 Contoh Soal Getaran dan Pembahasannya
Soal 1
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 20 getaran dalam waktu 10 sekon. Frekuensi getaran benda tersebut adalah ….
A. 0,5 Hz
B. 1 Hz
C. 2 Hz
D. 10 Hz
E. 20 Hz
Jawaban: C. 2 Hz
Pembahasan:
Gunakan rumus:
f = n/t
f = 20/10
f = 2 Hz
Jadi, frekuensi getaran benda adalah 2 Hz.
Kompetensi: Menghitung frekuensi berdasarkan jumlah getaran dan waktu.
Soal 2
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 30 getaran dalam waktu 15 sekon. Periode getaran benda adalah ….
A. 0,25 s
B. 0,5 s
C. 1 s
D. 2 s
E. 3 s
Jawaban: B. 0,5 s
Pembahasan:
Gunakan rumus:
T = t/n
T = 15/30
T = 0,5 s
Jadi, periode getaran benda adalah 0,5 sekon.
Soal 3
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 5 Hz. Periode getarannya adalah ….
A. 0,1 s
B. 0,2 s
C. 0,5 s
D. 1 s
E. 5 s
Jawaban: B. 0,2 s
Pembahasan:
T = 1/f
T = 1/5
T = 0,2 s
Jadi, periode getarannya adalah 0,2 sekon.
Soal 4
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki periode getaran 0,25 sekon. Frekuensi benda tersebut adalah ….
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 8 Hz
Jawaban: C. 4 Hz
Pembahasan:
f = 1/T
f = 1/0,25
f = 4 Hz
Jadi, frekuensi benda adalah 4 Hz.
Soal 5
Pertanyaan
Sebuah bandul melakukan 40 getaran dalam waktu 20 sekon. Frekuensinya adalah ….
A. 0,5 Hz
B. 1 Hz
C. 2 Hz
D. 4 Hz
E. 8 Hz
Jawaban: C. 2 Hz
Pembahasan:
f = n/t
f = 40/20
f = 2 Hz
Jadi, frekuensi bandul adalah 2 Hz.
Soal 6
Pertanyaan
Sebuah pegas bergetar sebanyak 60 kali dalam waktu 30 sekon. Periode getaran pegas adalah ….
A. 0,25 s
B. 0,5 s
C. 1 s
D. 2 s
E. 3 s
Jawaban: B. 0,5 s
Pembahasan:
T = t/n
T = 30/60
T = 0,5 s
Jadi, periode getaran pegas adalah 0,5 sekon.
Soal 7
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 10 Hz. Jumlah getaran yang terjadi dalam waktu 5 sekon adalah ….
A. 20 getaran
B. 30 getaran
C. 40 getaran
D. 50 getaran
E. 100 getaran
Jawaban: D. 50 getaran
Pembahasan:
Dari f = n/t, diperoleh:
n = f × t
n = 10 × 5
n = 50 getaran
Jadi, benda melakukan 50 getaran.
Soal 8
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki frekuensi getaran 4 Hz. Dalam waktu 2,5 sekon, benda tersebut melakukan ….
A. 5 getaran
B. 8 getaran
C. 10 getaran
D. 12 getaran
E. 15 getaran
Jawaban: C. 10 getaran
Pembahasan:
n = f × t
n = 4 × 2,5
n = 10 getaran
Jadi, jumlah getaran yang terjadi adalah 10 getaran.
Soal 9
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 25 getaran dalam waktu 5 sekon. Periode getaran benda adalah ….
A. 0,1 s
B. 0,2 s
C. 0,25 s
D. 0,5 s
E. 1 s
Jawaban: B. 0,2 s
Pembahasan:
T = t/n
T = 5/25
T = 0,2 s
Jadi, periode getaran benda adalah 0,2 sekon.
Soal 10
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan periode 0,4 sekon. Frekuensi getaran benda tersebut adalah ….
A. 1,5 Hz
B. 2 Hz
C. 2,5 Hz
D. 4 Hz
E. 5 Hz
Jawaban: C. 2,5 Hz
Pembahasan:
f = 1/T
f = 1/0,4
f = 2,5 Hz
Jadi, frekuensinya adalah 2,5 Hz.
Soal 11
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar sebanyak 80 kali dalam waktu 20 sekon. Frekuensi benda tersebut adalah ….
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Jawaban: C. 4 Hz
Pembahasan:
f = n/t
f = 80/20
f = 4 Hz
Jadi, frekuensi benda adalah 4 Hz.
Soal 12
Pertanyaan
Sebuah bandul memiliki frekuensi 2,5 Hz. Periode getaran bandul adalah ….
A. 0,2 s
B. 0,25 s
C. 0,4 s
D. 0,5 s
E. 2,5 s
Jawaban: C. 0,4 s
Pembahasan:
T = 1/f
T = 1/2,5
T = 0,4 s
Jadi, periode bandul adalah 0,4 sekon.
Soal 13
Pertanyaan
Sebuah pegas melakukan 100 getaran dalam waktu 25 sekon. Periode getaran pegas tersebut adalah ….
A. 0,15 s
B. 0,20 s
C. 0,25 s
D. 0,30 s
E. 0,40 s
Jawaban: C. 0,25 s
Pembahasan:
T = t/n
T = 25/100
T = 0,25 s
Jadi, periode pegas adalah 0,25 sekon.
Soal 14
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan periode 0,5 sekon. Jumlah getaran yang dilakukan selama 10 sekon adalah ….
A. 5 getaran
B. 10 getaran
C. 15 getaran
D. 20 getaran
E. 25 getaran
Jawaban: D. 20 getaran
Pembahasan:
Pertama, tentukan frekuensi:
f = 1/T
f = 1/0,5
f = 2 Hz
Selanjutnya:
n = f × t
n = 2 × 10
n = 20 getaran
Jadi, jumlah getarannya adalah 20 getaran.
Soal 15
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 60 getaran dalam waktu 15 sekon. Frekuensi dan periodenya berturut-turut adalah ….
A. 2 Hz dan 0,5 s
B. 3 Hz dan 0,33 s
C. 4 Hz dan 0,25 s
D. 5 Hz dan 0,2 s
E. 6 Hz dan 0,16 s
Jawaban: C. 4 Hz dan 0,25 s
Pembahasan:
Frekuensi:
f = n/t
f = 60/15
f = 4 Hz
Periode:
T = 1/f
T = 1/4
T = 0,25 s
Jadi, frekuensi dan periodenya adalah 4 Hz dan 0,25 sekon.
Soal 16
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 8 Hz. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 40 getaran adalah ….
A. 2 s
B. 4 s
C. 5 s
D. 6 s
E. 8 s
Jawaban: C. 5 s
Pembahasan:
Dari rumus f = n/t, waktu dapat dicari dengan:
t = n/f
t = 40/8
t = 5 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 5 sekon.
Soal 17
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki periode 0,2 sekon. Dalam waktu 6 sekon, benda tersebut melakukan ….
A. 20 getaran
B. 25 getaran
C. 30 getaran
D. 35 getaran
E. 40 getaran
Jawaban: C. 30 getaran
Pembahasan:
Tentukan frekuensi terlebih dahulu:
f = 1/T
f = 1/0,2
f = 5 Hz
Kemudian:
n = f × t
n = 5 × 6
n = 30 getaran
Jadi, benda melakukan 30 getaran.
Soal 18
Pertanyaan
Dua benda bergetar dengan frekuensi masing-masing 2 Hz dan 5 Hz. Pernyataan yang benar adalah ….
A. Benda pertama memiliki periode lebih kecil
B. Benda kedua memiliki periode lebih besar
C. Benda pertama memiliki periode lebih besar
D. Kedua benda memiliki periode sama
E. Tidak dapat ditentukan
Jawaban: C. Benda pertama memiliki periode lebih besar
Pembahasan:
Periode dan frekuensi memiliki hubungan terbalik:
T = 1/f
Benda pertama:
T₁ = 1/2 = 0,5 s
Benda kedua:
T₂ = 1/5 = 0,2 s
Jadi, periode benda pertama lebih besar daripada periode benda kedua.
Soal 19
Pertanyaan
Sebuah bandul melakukan 45 getaran dalam waktu 15 sekon. Periode bandul tersebut adalah ….
A. 0,2 s
B. 0,33 s
C. 0,5 s
D. 1 s
E. 3 s
Jawaban: B. 0,33 s
Pembahasan:
T = t/n
T = 15/45
T = 1/3
T ≈ 0,33 s
Jadi, periode bandul sekitar 0,33 sekon.
Soal 20
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 10 Hz selama 1,5 sekon. Jumlah getaran yang dilakukan adalah ….
A. 10 getaran
B. 12 getaran
C. 15 getaran
D. 20 getaran
E. 25 getaran
Jawaban: C. 15 getaran
Pembahasan:
n = f × t
n = 10 × 1,5
n = 15 getaran
Jadi, jumlah getaran yang dilakukan adalah 15 getaran.
Soal 21
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 120 getaran dalam waktu 30 sekon. Frekuensi getaran benda tersebut adalah ….
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Jawaban: C. 4 Hz
Pembahasan:
f = n/t
f = 120/30
f = 4 Hz
Jadi, frekuensi getaran benda adalah 4 Hz.
Soal 22
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki frekuensi getaran 2 Hz. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 30 getaran adalah ….
A. 10 s
B. 12 s
C. 15 s
D. 20 s
E. 30 s
Jawaban: C. 15 s
Pembahasan:
t = n/f
t = 30/2
t = 15 s
Jadi, waktu yang diperlukan adalah 15 sekon.
Soal 23
Pertanyaan
Sebuah pegas memiliki periode 0,8 sekon. Frekuensi getaran pegas tersebut adalah ….
A. 0,8 Hz
B. 1,00 Hz
C. 1,25 Hz
D. 1,50 Hz
E. 2,00 Hz
Jawaban: C. 1,25 Hz
Pembahasan:
f = 1/T
f = 1/0,8
f = 1,25 Hz
Jadi, frekuensi pegas adalah 1,25 Hz.
Soal 24
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 5 Hz selama 12 sekon. Jumlah getaran yang terjadi adalah ….
A. 30 getaran
B. 40 getaran
C. 50 getaran
D. 60 getaran
E. 70 getaran
Jawaban: D. 60 getaran
Pembahasan:
n = f × t
n = 5 × 12
n = 60 getaran
Jadi, jumlah getaran yang terjadi adalah 60 getaran.
Soal 25
Pertanyaan
Sebuah benda melakukan 50 getaran dalam waktu 25 sekon. Periode getaran benda adalah ….
A. 0,25 s
B. 0,40 s
C. 0,50 s
D. 0,75 s
E. 1,00 s
Jawaban: C. 0,50 s
Pembahasan:
T = t/n
T = 25/50
T = 0,5 s
Jadi, periode getaran benda adalah 0,5 sekon.
Soal 26
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki frekuensi 8 Hz. Periode getaran benda tersebut adalah ….
A. 0,125 s
B. 0,25 s
C. 0,50 s
D. 1 s
E. 8 s
Jawaban: A. 0,125 s
Pembahasan:
T = 1/f
T = 1/8
T = 0,125 s
Jadi, periode getaran benda adalah 0,125 sekon.
Soal 27
Pertanyaan
Dua benda melakukan getaran. Benda A memiliki periode 0,2 sekon, sedangkan benda B memiliki periode 0,5 sekon. Pernyataan yang benar adalah ….
A. Frekuensi A lebih kecil daripada B
B. Frekuensi A lebih besar daripada B
C. Frekuensi keduanya sama
D. Periode A lebih besar daripada B
E. Tidak dapat ditentukan
Jawaban: B. Frekuensi A lebih besar daripada B
Pembahasan:
Gunakan rumus:
f = 1/T
Benda A:
fA = 1/0,2 = 5 Hz
Benda B:
fB = 1/0,5 = 2 Hz
Jadi, frekuensi benda A lebih besar daripada frekuensi benda B.
Soal 28
Pertanyaan
Sebuah bandul melakukan 75 getaran dalam waktu 15 sekon. Frekuensi dan periode bandul berturut-turut adalah ….
A. 3 Hz dan 0,33 s
B. 4 Hz dan 0,25 s
C. 5 Hz dan 0,20 s
D. 6 Hz dan 0,16 s
E. 7 Hz dan 0,14 s
Jawaban: C. 5 Hz dan 0,20 s
Pembahasan:
Frekuensi:
f = n/t
f = 75/15
f = 5 Hz
Periode:
T = 1/f
T = 1/5
T = 0,20 s
Jadi, frekuensi dan periode bandul adalah 5 Hz dan 0,20 sekon.
Soal 29
Pertanyaan
Sebuah benda bergetar dengan periode 0,25 sekon. Dalam waktu 8 sekon, jumlah getaran yang dilakukan adalah ….
A. 16 getaran
B. 24 getaran
C. 28 getaran
D. 32 getaran
E. 40 getaran
Jawaban: D. 32 getaran
Pembahasan:
Pertama, cari frekuensinya:
f = 1/T
f = 1/0,25
f = 4 Hz
Selanjutnya:
n = f × t
n = 4 × 8
n = 32 getaran
Jadi, jumlah getaran yang dilakukan adalah 32 getaran.
Soal 30
Pertanyaan
Pernyataan yang benar tentang getaran adalah ….
A. Frekuensi adalah waktu yang diperlukan untuk satu getaran
B. Periode menyatakan jumlah getaran setiap sekon
C. Frekuensi dan periode memiliki hubungan berbanding terbalik
D. Frekuensi selalu sama dengan periode
E. Periode tidak dipengaruhi oleh jumlah getaran
Jawaban: C. Frekuensi dan periode memiliki hubungan berbanding terbalik
Pembahasan:
Hubungan antara frekuensi dan periode dinyatakan dengan:
f = 1/T
atau:
T = 1/f
Artinya, ketika frekuensi semakin besar, periode semakin kecil. Sebaliknya, jika frekuensi semakin kecil, periode semakin besar.
Jadi, jawaban yang tepat adalah C.
Cara Cepat Mengerjakan Soal Getaran
Sebagian besar soal getaran dapat diselesaikan dengan menentukan besaran yang diketahui dan besaran yang ditanyakan terlebih dahulu. Setelah itu, pilih rumus yang paling sesuai.
Jika diketahui jumlah getaran dan waktu, gunakan:
f = n/t
Jika yang dicari periode berdasarkan jumlah getaran dan waktu, gunakan:
T = t/n
Jika diketahui frekuensi dan yang dicari periode:
T = 1/f
Sebaliknya, jika diketahui periode dan ingin mencari frekuensi:
f = 1/T
Untuk mencari jumlah getaran dari frekuensi dan waktu, gunakan:
n = f × t
Sedangkan untuk mencari waktu dari jumlah getaran dan frekuensi:
t = n/f
Kunci utamanya adalah memperhatikan satuan. Waktu biasanya harus dinyatakan dalam sekon agar hasil frekuensi diperoleh dalam hertz.
Kesimpulan
Deretan soal getaran di atas menunjukkan bahwa materi ini bertumpu pada hubungan empat besaran utama, yaitu jumlah getaran, waktu, frekuensi, dan periode. Setelah memahami hubungan tersebut, berbagai bentuk soal dapat dikerjakan dengan langkah yang lebih sistematis.
Frekuensi menyatakan jumlah getaran yang berlangsung setiap sekon, sedangkan periode menunjukkan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu getaran. Keduanya saling berhubungan secara terbalik melalui rumus f = 1/T dan T = 1/f.
Untuk latihan, jangan hanya menghafalkan rumus. Biasakan mengidentifikasi informasi yang diketahui, menentukan apa yang ditanyakan, memilih rumus yang tepat, lalu memasukkan angka dan satuannya. Cara ini membantu mengurangi kesalahan perhitungan sekaligus membuat konsep getaran lebih mudah dipahami.
