Gelombang SBMPTN, pembahasan contoh soal

Nomor 1
Sifat umum dari gelombang adalah sebagai berikut:
1) Tidak dapat merambat dalam ruang hampa
2) Merambat dengan lurus dalam medium yang berbeda
3) Mengalami refleksi
4) Mengalami difraksi
5) Mengalami interferensi
Dari sifat gelombang di atas, yang sesuai dengan ciri-ciri gelombang cahaya adalah...
A. 1 dan 2 saja
B. 3 dan 4 saja
C. 2, 3, dan 4
D. 3, 4, dan 5
E. 1, 3, 4, dan 5

Pembahasan:
Yang termasuk ciri gelombang cahaya adalah nomor 3, 4, dan 5.
Jawaban: C

Nomor 2
Gelombang RADAR adalah gelombang elektromagnetik yang dapat digunakan untuk...
A. Mengenal unsur-unsur suatu bahan.
B. Mencari jejak sebuah benda.
C. Memasak makanan dengan cepat.
D. Membunuh sel kanker.
E. Mensterilkan peralatan kedokteran.
Jawaban: B

Nomor 3
Sifat umum dari gelombang antara lain:
1) Dapat mengalami interferensi.
2) Dapat mengalami polarisasi.
3) Tidak dapat merambat dalam ruang hampa.
4) Dapat mengalami reflaksi.
5) Dalam medium heterogen, gelombang merambat dalam satu garis lurus.
Dari sifat gelombang di atas, yang sesuai ciri-ciri gelombang cahaya adalah...
A. 1 dan 2 saja
B. 1, 2, dan 3
C. 1, 2, dan 4
D. 2, 3, dan 4
E. 3, 4, dan 5

Pembahasan:
Yang tidak termasuk ciri gelombang cahaya adalah no. 3 dan 5 karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa contoh sinar matahari. Dalam medium heterogen gelombang cahaya tidak merambat dalam satu garis karena mengalami pembiasan.
Jawaban: C

Nomor 4
Perhatikan sifat-sifat gelombang berikut:
1) Mengalami difraksi.
2) Mengalami refleksi.
3) Tidak dapat merambat dalam ruang hampa.
4) Dapat mengalami polarisasi.
5) Bergerak lurus bila melewati dua medium yang berbeda.
Dari sifat gelombang di atas yang sesuai dengan ciri-ciri gelombang bunyi adalah...
A. 1, 2 dan 3
B. 1, 2, dan 4
C. 1, 3 dan 4
D. 2, 3, dan 4
E. 3, 4, dan 5
Jawaban: A

Nomor 4
Gambar dibawah ini memperlihatkan profil sebuah gelombang pada suatu saat tertentu.

Titik A, B, dan C segaris. Begitu pula titik D dan E. Simpangan titik A sama dengan 0,5 amplitudo, sedangkan simpangan titik E sama dengan - 0,5 amplitudo. Berapa kali panjang gelombang jarak titik C dari titik A ...
A. 1/4
B. 1/2
C. 1
D. 3/2
E. 2

Pembahasan
Dari gambar pada soal terlihat jelas bahwa jarak titik C ke A adalah 2 panjang gelombang.
Jawaban: E

Nomor 5
Sepotong gabung bergerak naik turun dipermukaan air ketika dilewati sebuah gelombang. Gelombang tersebut menempuh jarak 9 m dalam waktu 30 s. Bila gabus tersebut bergerak naik turun 2 kali dalam 3 sekon, nilai panjang gelombang tersebut adalah...
A. 30 cm
B. 45 cm
C. 60 cm
D. 75 cm
E. 90 cm

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu cepat rambat gelombang
 
Menghitung periode
 
Menghitung panjang gelombang,

Jawaban: B

Nomor 6
Jarak antara dua buah titik yang dilalui gelombang adalah satu setengah kali dari panjang gelombangnya, maka beda fase antara kedua titik tersebut adalah...
A. 90
B. 120
C. 180
D. 300
E. 540

Pembahasan

Jawaban: E


Nomor 7
Laju gelombang yang menjalar melalui seutas tali yang diregangkan dapat bertambah besar ketika....

1. Tali diperpanjang sedang massa tali dan regangan tetap
2. Massa tali diperbesar sedang panjang tali dan regangan tetap
3. Regangan diperbesar sedang massa dan panjang tali tetap
4. Regangan, massa dan panjang tali diperbesar sejumlah kelipatan tertentu yang sama.

Pembahasan
Laju rambat gelombang pada tali:

maka:

1. F dan m tetap dan L diperpanjang maka L/m membesar sehingga v besar (benar)
2. F tetap, m diperbesar dan :L tetap maka L/m mengecil sehingga v kecil (salah)
3. F diperbesar, dan L/m tetap maka F besar (benar)
4. F diperbesar n kali dan L/m diperbesar n kali msks v tetap (salah)

Jawaban: 1 dan 3

Nomor 8
Seutas tali yang panjangnya 8 m memiliki massa 1,04 gram. Tali digetarkan sehingga sebuah gelombang transversal menjalar dengan persamaan 0,03 sin (x + 30), x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Maka tegangan tali itu adalah...
A. 0,12 N
B. 0,24 N
C. 0,36 N
D. 0,60 N
E. 0,72 N

Pembahasan
y = 0,03 sin (x + 30) maka v = ω/k = 30 / 1 = 30 m/s

Jawaban A

Nomor 9
Radar kapal laut beroperasi pada frekuensi 10 GHz. JIka radar memancarkan gelombang radio selama 0,08 µs untuk menentukan jarak sasaran darinya maka

1. gelombang radio merambat dengan laju rambat cahaya
2. panjang gelombang radio adalah 3 cm
3. jarak yang ditempuh gelombang adalah 24 m
4. Jumlah gelombang dalan 0.08 µs adalah 800 gelombang.

Pembahasan

1. Gelombang radio merupakan gelombang elektromagnetik sehingga laju = kecepatan cahaya (benar)
2. λ = c / f = 3 . 10⁸ / 10 . 10⁹ = 3 cm (benar)
3. Jarak yang ditempuh S = c . t = 3 . 10⁸ . (0,08 . 10^-6) = 24 m (benar)
4. banyak gelombang n = f . t = 10 . 10⁹ . (0,08 x 10^-6) = 800 gelombang (benar)

Jawaban: semua benar

Nomor 10
Seorang nelayan merasakan perahunya dihempas gelombang sehingga perahu bergerak naik turun. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 s. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antar puncak gelombang adalah 12 m. Waktu yang diperlukan gelombang untuk mencapai pantai yang jauhnya 100 m adalah...
A. 3 s
B. 4 s
C. 8 s
D. 33s
E. 50 s

Pembahasan
Jarak antar puncak gelombang adalah 1 λ sehingga λ = 12 m
Waktu dari puncak ke lembah = 1/T = 3 s maka T = 6 s
v = λ f = λ / T = 12 / 6 = 2 m/s
Waktu untuk mecapai jarak 100 m:
S = v . t
100 = 2 t
t = 50 sekon
Jawaban E

Nomor 11
Sebuah gelombang berjalan dari titik A ke B dengan kelajuan 5 m/s. Periode gelombang tersebut adalah 0,4 s. Jika selisih fase antara A dan B adalah 6π/5 maka jarak AB adalah...
A. 0,6 m
B. 0,8 m
C. 1,0 m
D. 1,2 m
E. 1,4 m

Pembahasan
λ = v / f = v . T = 5 (0,4) = 2 m
Δθ = ΔФ 2π
6/5 π = (x/λ) 2π
x = 3/5 λ = 3/5 (2) = 1,2 m
Jawaban: D

Nomor 12
Sebuah gelombang yang frekuensinya 500 Hz mempunyai kecepatan sebesar 300 m/s. Jarak antara dua titik yang berbeda fase sebesar 120 adalah...
A. 0,1 m
B. 0,2 m
C. 0,5 m
D. 0,6 m
E. 0,9 m

Pembahasan
λ = v / f  = 300 (500) = 0.6 m
Δθ = ΔФ 2π
120 = x/λ (360)
x = 1/3 λ = 1/3 (0,6) = 0,2 mJawaban: B



Nomor 13
Seberkas gelombang tsunami yang terbentuk di laut dalam arah penjalarannya membentuk sudut Ф dengan garis pantai. Semakin dekat dengan pantai sudut Ф ini akan bertambah besar.
SEBAB
Gelombang tsunami merupakan gelombang permukaan air laut. Semakin dangkal dasar laut maka semakin kecil kecepatan gelombang sehingga dalam penjalarannya menuju pantai gelombang ini dibiaskan mendekati garis normal, yaitu garis yang tegak lurus garis pantai.

Pembahasan
Cepat rambat dan panjang gelombang yang bergerak dari tempat dalam ke tempat dangkal berubah dari besar ke kecil.
Jawaban: pernyataan dan alasan benar dan saling berkaitan.


Nomot 14
Jika dasar lautan dalam terjadi gempa tektonik akibat tumbukan antar dua lempeng, maka bisa terbentuk gelombang permukaan air di laut dalam yang panjang gelombangnya dapat mencapai ratusan kilometer sementara amplitudo sekitan puluhan sentimeter. Gelombang ini bergerak ke arah daratan dan bisa menyebabkan gelombang tsunami karena semakin dekat ke pantai maka...
A. amplitudo dan kecepatannya bertambah sedangkan panjang gelombangnya berkurang.
B. amplitudonya bertambah sedangkan kecepatan dan panjang gelombangnya berkurang
C. amplitudonya berkurang sedangkan kecepatan dan panjang gelombangnya bertambah
D. amplitudo nya berkurang, kecepatannya bertambah dan panjang gelombang berkurang
E. amplitudonya, kecepatan, dan panjang gelombang bertambah.

Pembahasan
Ketika gelombang laut semakin dekat ke pantai maka kecepatan dan panjang gelombangnya makin kecil. Karena energi konstan sedangkan kecepatan berkurang maka akibatnya amplitudo membesar. Pada tsunami energi sangat besar dan amplitudonya juga besar
Jawaban: B