Jawaban:

Dalam getaran harmonis sederhana pada pegas, frekuensi getaran tergantung pada massa beban dan konstanta pegas. Jika massa beban diperbesar menjadi 4 kali massa awal, maka frekuensi getaran akan berubah.

Menurut hukum Hooke, periode (T) getaran harmonis sederhana pada pegas dapat dihitung dengan rumus:

T = 2π√(m/k)

dengan m adalah massa beban dan k adalah konstanta pegas. Karena frekuensi (f) adalah kebalikan dari periode (f = 1/T), maka dapat diturunkan rumus frekuensi getaran pada pegas:

f = 1/(2π) √(k/m)

Karena beban yang digantikan memiliki massa 4 kali massa awal, maka massa yang baru (m') adalah 4m. Karena konstanta pegas (k) tidak berubah, maka dapat dihitung frekuensi getaran yang baru (f') sebagai berikut:

f' = 1/(2π) √(k/m')

= 1/(2π) √(k/(4m))

= 1/(2π) √(1/4) √(k/m)

= 1/2 f

Jadi, frekuensi getaran pada pegas akan menjadi setengah dari frekuensi awalnya, yaitu sebesar 30 Hz setelah beban diganti dengan beban yang memiliki massa 4 kali lebih besar.