ULIMORANGKIR BLOG

Sekolah : SMP WR Supratman 2 Medan

Tahun Pelajaran : 2025/2026

Kelas : VIII – SMP/MTs

Pelajaran : IPA – Fisika

Materi Ajar : Get dan Gel – 2

hari/tanggal :

Waktu : …. x 40 menit

Pilihan Berganda :

Soal : 1

Yang dimaksud dengan satu adalah …

a. P – Q – R

b. P – Q – R – Q

c. Q – R – Q

d. P – R – P

Soal : 2

Perhatikan gambar di bawah ini,

Satu getaran adalah …

a. A – B – C – B – A

b. A – C – B – C – D

c. C – B – A – B – C

d. B – A – C – A – B

Soal : 3

Perhatikan gambar berikut

Yang dimaksud dengan adalah …

a. Jarak bc

b. Jarak ba

c. Jarak bd

d. Jarak be

Soal : 4

Yang dimaksud amplitudo sebuah getaran adalah …

a. Simpangan total gerak benda

b. Simpangan maksimum benda terhadap

titik seimbangnya.

c. Simpangan minimum benda terhadap titik seimbangnya.

d. Jumlah getaran dalam satu sekon.

Soal : 5

Perhatikan gambar berikut,

Bila ujung kawat kita getarkan, kawat bergerak bolak – balik dari a – b – a – c – a dan seterusnya. Jumlah getaran yang terjadi dalam satu detik disebut …

b. Amplitudo

d. Timbre

Soal : 6

Periode getaran pada bergantung pada …

(1) Amplitudo

(2) Massa beban

(3) Panjang tali

Pernyataan yang benar adalah …

a. (1) dan (2)

b. (2) dan (3)

c. (3) dan (1)

d. (3) saja

Soal : 7

Perhatikan tabel berikut ini,

Pegas yang mempunyai periode yang sama ditunjukkan pegas nomor …

a. I dan II

b. I dan III

c. II dan IV

d. III dan IV

Soal : 8

Empat benda melakukan getaran dengan periode masing – masing benda A(0,30 sekon), B(0,25 sekon), P(0,40 sekon), dan Q(0,50 sekon). Maka perbandingan frekuensi benda yang benar sesuai pernyataan di atas adalah …

a. A : B adalah 4 : 5

b. B : Q adalah 1 : 2

c. A : P adalah 25 : 30

d. B : P adalah 40 : 25

Soal : 9

Perhatikan gambar berikut,

Bandul ayunan sesuai gambar bergerak dari A ke C memerlukan waktu 1/40 detik. Periode ayunan ini adalah ..

a. 1/10 detik

b. 1/20 detik

c. 1/80 detik

d. 1/160 detik

Soal : 10

Candra menggetarkan dan menghasilkan getaran – getaran dengan frekuensi 0,25 , maka besar periode adalah …

a. 250 detik

b. 40 detik

c. 0,25 detik

d. 0,004 detik

Soal : 11

Ayunan di sekolah Rocky bergetar seperti halnya bandul sederhana sebanyak 50 kali dalam waktu 2,5 sekon. Maka frekuensi ayunan tersebut adalah …

a. 2

b. 5 Hz

c. 20 Hz

d. 50 Hz

Soal : 12

Sebuah penggaris plastik melakukan 40 getaran dalam waktu 1 menit, maka frekuensi penggaris tersebut adalah …

a. 0,67

b. 1,50 Hertz

c. 40 Hertz

d. 60 Hertz

Soal : 13

Waktu yang diperlukan untuk melakukan 150 getaran adalah 3 menit. Maka periode getarannya adalah …

a. 1,2 sekon

b. 2,0 sekon

c. 5,0 sekon

d. 20 sekon

Soal : 14

Dari pernyataan berikut, yang bukan contoh dari transversal adalah …

a. Gelombang bunyi

b. Gelombang pada permukaan air

c. Gelombang pada tali yang disentakkan vertikal.

d. Gelombang cahaya

Soal : 15

Dari satu tempat ke tempat lainnya gelombang memindahkan …

a. Massa

b. Amplitudo

d. Energi

Soal : 16

Bila dalam waktu 1/3 detik terbentuk dua gelombang, maka periode gelombang adalah …

a. 1/6 detik

b. 1/3 detik

c. 3 detik

d. 6 detik

Soal : 17

Dari gambar berikut ini,

Yang manakah puncak dan lembah gelombang.

a. Titik b dan c – d – e

b. Titik b₁ dan c – d – e

c. Titik b dan c – d – c

d. Titik b₁ dan c – d₁ – c

Soal : 18

Dua gabus X dan Y sedang mengapung pada permukaan air. Manakah berikut ini yang menjelaskan apa yang terjadi pada gabus – gabus ini ketika gelombang melaluinya ?

a. X ke atas Y ke bawah

b. X ke bawah Y ke atas

c. X ke depan y ke depan

d. X ke atas Y ke depan

Soal : 19

Perhatikan gambar di bawah ini.

Gelombang di atas menunjukkan bentuk gelombang yang dihasilkan oleh sumber getaran. Panjang gelombangnya adalah …

a. 3,0 cm

b. 2,0 cm

c. 1,5 cm

d. 1,0 cm

Soal : 20

Gambar di bawah ini menunjukkan pada pegas. Frekuensi gelombangnya adalah …

a. 0,5 Hz

b. 1,0 Hz

c. 1,5 Hz

d. 2,0 Hz

Soal : 21

Suatu gelombang panjangnya 0,75 m dan cepat rambatnya 150 m/s. Berapakah frekuensinya ?

a. 20 Hz

b. 50 Hz

c. 200 Hz

d. 225 Hz

Soal : 22

Jika frekuensi suatu getaran 440 Hz dan panjang gelombangnya 75 cm. Berapakah kecepatan gelombangnya ?

a. 330 m/s

b. 365 m/s

c. 515 m/s

d. 586 m/s

Soal : 23

Sebuah sumber getar yang bergetar di udara menghasilkan 600 getaran tiap menit. Hitunglah berapa jauh getaran itu merambat di udara dalam satu waktu getaran apabila cepat rambatnya di udara 430 m/det.

a. 340 meter

b. 240 meter

c. 34 meter

d. 24 meter

Soal : 24

Dua puluh gelombang dihasilkan pada tali dalam waktu 5 sekon. Jika cepat rambat gelombang 20 m/s, maka panjang gelombangnya adalah …

a. 4 meter

b. 5 meter

c. 80 meter

d. 100 meter

Soal : 25

Jika suatu sumber dengan frekuensi 50 Hz memancarkan gelombang dengan panjang gelombang 0,2 m. Berapa lama diperlukan gelombang untuk menempuh jarak 400 meter.

a. 2 sekon

b. 4 sekon

c. 40 sekon

d. 50 sekon

Bahan ajar untuk kelas XII MIPA, pertemuan – 1.

Nama Sekolah : SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran : 2024 / 2025

Semester : I (Satu)

Kelas : XII – MIPA

Materi Ajar : Arus dan Tegangan Bolak – balik

Hari/tanggal :

Waktu :

Guru : Parulian Simorangkir, S.si., S.Pd

Arus dan Tegangan Bolak – Balik

Daftar Isi

1. Arti Arus dan Tegangan Bolak – Balik.

2. Frekuensi dan Nilai Maksimum dari Tegangan/Arus Bolak – Balik.

3. Arus dan Tegangan Sinusoidal.

4. Nilai efektif

5. Osiloskop

Arti Arus dan Tegangan Bolak – Balik

Periksalah tegangan yang tersedia pada stop kontak rumah Anda dengan menggunakan Galvanometer dan Osiloskop.

Mula – mula hubungkan kedua lubang stop kontak dengan terminal galvanometer, kemudian amati apakah jarum galvanometer menyimpang ?. ternyata jarum galvanometer tidak menyimpang. Seakan tidak ada tegangan atau arus yang keluar dari stop kontak.

Ulangi percobaan dengan menghubungkan kedua lubang kontak terminal tegangan atau arus osiloskop. Amati gambar gelombang tegangan atau arus yang terlihat di layar osiloskop. Akan terlihat bahwa tegangan berubah secara periodik, seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Akan berbeda jika kita mengamati arus tegangan searah yang keluar dari baterai dengan menggunakan galvanometer dan osiloskop. Untuk arus atau tegangan searah, jarum galvanometer menyimpang. Sedangkan osiloskop akan mengamati perubahan tegangan atau arus searah ini hanya dalam satu arah saja seperti diperlihatkan pada gambar 2.

Frekuensi dan Nilai maksimum dari Tegangan/Arus Bolak – Balik

Dari gambar 1, terlihat tegangan naik kira – kira 220√2 volt dalam arah positif (+), turun ke nol, dan naik kembali lagi ke 220√2 volt dalam arah berlawanan ( arah - ). Siklus ini terus berulang – ulang. Satu siklus memerlukan waktu 1/50 detik, dan waktu ini disebut waktu periode (T) dari tegangan. Jika satu siklus memerlukan waktu 1/50 detik, maka dalam satu detik dapat terjadi 50 siklus.

Banyaknya siklus yang terjadi dalam waktu 1 detik inilah disebut frekuensi dari tegangan. Dengan demikian hubungan antara frekuensi dengan periode.

Arus dan Tegangan Sinusoidal

Tegangan dan arus bolak – balik dihasilkan oleh generator arus bolak – balik.

Dalam generator, kumparan persegi panjang yang diputar dalam medan magnetik akan membangkitkan gaya gerak listrik (ggl) sebesar :

Dengan demikian bentuk arus dan tegangan bolak – balik dapat dituliskan.

Dengan demikian i_m dan V_m merupakan arus maksimum dan tegangan maksimum.

Gambar 3, merupakan kurva berbentuk sinusoidal. Dan merupakan tegangan bolak – balik.

Nilai Efektif

Bentuk sinusoidal kurva arus/tegangan bolak – balik. Sementara yang ditunjukkan alat ukur disebut nilai efektif.

Daya pada tegangan/arus bolak – balik dinyatakan sebagai :

Karena,

Lalu kedua ruas kiri dan kanan kita kuadratkan.

Karena bentuk kurva berulang setiap θ = ϖ maka periode T = ϖ. Dengan demikian nilai arus efektif :

Karena,

Dengan demikian hubungan antara harga efektif arus dan tegangan bolak – balik dengan harga maksimumnya.

Contoh :

Jala – jala listrik di rumah mempunyai beda tegangan 220V. Sebuah alat listrik dengan hambatan 40 ohm dipasang pada jala – jala listrik. Hitung :

a) Harga efektif dan maksimum tegangan.

b) Harga efektif dan maksimum arus.

Pembahasan :

Dik :

Hambatan, R = 40Ω

Tegangan, V = 220V

Dit :

a) Tegangan, V_ef dan V_m ?.

b) Kuat arus, I_ef dan I_m ?

Jawab

Bagian a)

ó V = 220 V

ó V = V_ef = 220V (alat ukur)

ó V_m = V_ef . √2

ó V_m = 220√2 V(osiloskop)

Bagian b)

ó untuk kuat arus I_ef :

ó untuk kuat arus I_m = I_ef.√2

ó I_m = 5,5√2 A

Osiloskop

Untuk keperluan praktis maka alat ukur tegangan, arus, dan hambatan dibuat menjadi satu dan disebut dengan AVO – meter atau multimeter.

Untuk mengamati langsung bentuk kurva arus/tegangan bolak – balik, yaitu arus / tegangan yang berubah – ubah besarnya terhadap waktu disebut osiloskop.

Contoh :

Diagram di bawah ini menunjukkan suatu bentuk gelombang pada layar sebuah osiloskop sinar katode ketika suatu tegangan ac dihubungkan ke terminal Y. Penguatan Y diatur 2V/cm dan waktu dasar pada 5 milidetik/cm. Kotak – kotak memiliki panjang 1 cm.

(a) Berapa tegangan maksimum dari bentuk gelombang.

(b) Berapa frekuensi dari tegangan ac.

Pembahasan :

Bagian a)

Tegangan dibaca pada sumbu Y. Dari gambar gelombang terlihat bahwa tegangan maksimum 4 cm dan sumbu Y diatur 2V/cm. Maka kita peroleh tegangan maksimumnya :