Cara Menyelesaikan Soal Frekuensi Ayunan Bandul

Daftar Isi

Adik-adik, materi fisika kita kali ini akan membahas seputar cara menyelesaikan soal-soal perhitungan yang berkaitan dengan frekuensi ayunan bandul.

Sebagaimana yang diketahui, ayunan bandul merupakan salah satu topik kajian dalam pembelajaran fisika, di mana pembahasannya bisa ditemukan pada materi getaran dan gelombang.

 

Ayunan bandul memang menunjukkan perilaku getaran karena ia bergerak bolak-balik melewati titik kesetimbangan.

Ketika bandul berayun menyelesaikan 1 gerakan bolak-balik penuh, maka disebut 1 getaran, sedangkan banyaknya gerakan bolak-balik bandul setiap satu detik (sekon) disebut frekuensi.

 

Nilai frekuensi inilah yang akan kita hitung menggunakan rumus. Bagaimana cara menghitungnya? Baiklah, berikut ini kakak terangkan...

Frekuensi Ayunan Bandul

Frekuensi ayunan bandul diartikan sebagai banyaknya gerakan bolak-balik bandul yang terjadi setiap detiknya.

 

Gerakan bolak-balik yang dimaksudkan di sini adalah gerakan bolak-balik penuh. 

 

Bandul dianggap telah melakukan satu gerakan bolak-balik penuh ketika bandul berayun dari titik asal, kemudian melewati titik kesetimbangan, dan kembali lagi ke titik asal.

 

Satu gerakan bolak-balik penuh didefinisikan sebagai satu getaran. Untuk membantu pemahaman, perhatikan gambar berikut ini! 

 

Frekuensi Ayunan Bandul

 

Keterangan: bandul berayun dari titik asal (A) melewati titik kesetimbangan (B) dan sampai ke titik C, kemudian bandul berayun lagi melewati titik kesetimbangan dan kembali ke titik asal (A).

 

Jadi, satu gerakan bolak-balik penuh bandul sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar di atas adalah: A-B-C-B-A.

 

Berdasarkan uraian di atas, maka sesungguhnya frekuensi ayunan bandul merupakan besaran yang menyatakan jumlah gerakan bolak-balik penuh dalam waktu 1 detik. 

 

Besar frekuensi ayunan bandul dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi.

Rumus Frekuensi Ayunan Bandul

Jika dalam waktu tertentu terjadi sejumlah gerakan bolak-balik bandul, maka frekuensinya bisa dihitung dengan rumus:

 

f = ⁿ/_t

Keterangan:

• f = frekuensi ayunan bandul (Hz)
• n = jumlah ayunan bandul
• t = waktu (s)
  

Jika panjang tali diketahui, maka rumus frekuensi ayunan bandul dinyatakan dengan:

 

f = ¹/_2π √^g/_l

 

Keterangan:

• g = percepatan gravitasi (^m/_s²)
• l = panjang tali (m) 

Dari rumus di atas, terlihat bahwa frekuensi ayunan bandul akan bertambah besar bila memperpendek panjang tali.

Karena frekuensi merupakan kebalikan dari periode, maka rumusnya bisa juga dinyatakan dengan: 

 

f = ¹/_T

 

Keterangan:

• T = periode (s)

Contoh Soal Frekuensi Ayunan Bandul

Berikut ini adalah cara menyelesaikan soal frekuensi ayunan bandul:

Contoh Soal 1

Ayunan bandul bergerak bolak-balik sebanyak 20 kali selama 2 sekon. Frekuensi ayunan bandul tersebut adalah....

Jawaban:

Diketahui:

• n = 20
• t = 2 s

Ditanyakan:

• f...?

Penyelesaian:

 

f = ⁿ/_t

  = ²⁰/₂

  = 10 Hz

Jadi, frekuensi ayunan bandul tersebut adalah 10 Hz.

Contoh Soal 2

Panjang tali sebuah bandul 39,2 cm. Bandul diayunkan di suatu tempat yang memiliki percepatan gravitasi 9,8 ^m/_s², frekuensi ayunan bandul tersebut adalah...

Jawaban:

Diketahui:

• l = 39,2 cm = 0,392 m
• g = 9,8 ^m/_s²

Ditanyakan:

• f....?

Penyelesaian:

 

f = ¹/_2π √^g/_l

  = ¹/_2(3,14) √^9,8/_0,392

  = ¹/_2(3,14) √25

  = ⁵/_6,28

  = 0,796 Hz

Jadi, frekuensi ayunan bandul tersebut adalah 0,796 Hz.

Gimana adik-adik, udah paham kan cara menyelesaikan soal frekuensi ayunan bandul? Jangan lupa lagi yah.

Sekian dulu pembahasan kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.