TERIMA KASIH, TELAH MENGUNJUNGI BLOG INI,,,TINGGALKAN KOMENTAR UNTUK BLOG INI…….
Selasa, 17 April 2012
Senin, 16 April 2012
GELOMBANG
1. Pengertian
Gelombang
Gelombang adalah rambatan energi dengan tidak disertai perpindahan partikelnya.
2. Macam-macam Gelombang
1. Berdasarkan arah rambatannya ada dua macam gelombang, yaitu :
1. Gelombang transversal
2. Gelombang longitudinal
2. Berdasarkan medium perambatannya :
1. Gelombang mekanik
2. Gelombang elektromagnetik
3. Berdasarkan amplitudonya :
1. Gelombang berjalan
2. Gelombang stasioner
Gelombang transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya.
Contohnya : gelombang tali, gelombang pada permukaan air.
Gelombang adalah rambatan energi dengan tidak disertai perpindahan partikelnya.
2. Macam-macam Gelombang
1. Berdasarkan arah rambatannya ada dua macam gelombang, yaitu :
1. Gelombang transversal
2. Gelombang longitudinal
2. Berdasarkan medium perambatannya :
1. Gelombang mekanik
2. Gelombang elektromagnetik
3. Berdasarkan amplitudonya :
1. Gelombang berjalan
2. Gelombang stasioner
Gelombang transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatnya.
Contohnya : gelombang tali, gelombang pada permukaan air.
Perambatan gelombang trasversal berbentuk bukit dan lembah.
Beberapa istilah yang berkaitan dengan gelombang transversal, antara lain :
- Puncak gelombang adalah titik-titik tertinggi pada gelombang, misalnya b dan f.
- Dasar gelombang adalah titik-titik terendah pada gelombang, misalnya d dan h.
- Bukit gelombang, misalnya lengkungan a-b-c dan g-h-i.
- Lembah gelombang, misalnya cekungan c-d-e dan g-h-i.
- Amplitudo (A) adalah nilai simpangan terbesar yang dapat dicapai partikel.
- Panjang gelombang (l) adalah jarak antara dua puncak yang berurutan, misalnya b-f, atau jarak antara dua dasar yang berurutan, misalnya d-h.
- Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang, atau selang waktu yang diperlukan untuk dua puncak yang berurutan atau dua dasar yang berurutan.
Gelombang longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan rambatannya.
Misalnya : gelombang pada pegas, gelombang pada bunyi.
Panjang gelombang (l) merupakan jarak antara dua pusat regangan yang berdekatan atau jarak antara dua pusat rapatan yang berdekatan, sedangkan jarak antara pusat regangan dan pusat rapatan yang berdekatan adalah setengah panjang gelombang ( ½ l).
Hubungan periode dan frekuensi adalah
:
Cepat rambat gelombang (v) :
adalah jarak yang ditempuh tiapsatuan waktu
untuk s = l dan t = T
maka atau v = l f
Contoh :
Dalam waktu 5 sekon 20 gelombang melewati sebuah kapal. Jarak dua puncak gelombang 20 cm. Tentukan :
a. Panjang gelombang
b. Periode gelombang
c. Frekuensi gelombang
d. Cepat rambat gelombang
Penyelesaian :
t = 5 sekon
n (jumlah gelombang) = 20
l = 20 cm
Perhitungan :
a. l = 20 cm
b. T = 5/20 = ¼ sekon
c. f = 1/T = 4 Hz
d. v = l f = 20 x 4 = 80 m/s
3. Simpangan Gerak Harmonis
Gerak Harmonis Sederhana adalah gerak bolak - balik suatu benda melewati titik keseimbangan. Contohnya, bandul jam yang bergerak ke kiri dan ke kanan, penggaris yang salah satu ujungnya dijepit di meja dan ujung lainnya digetarkan. Dalam Gerak Harmonis Sederhana, benda terbagi menjadi tiga bagian. Dimana tiap benda yang bergerak secara harmonis akan memiliki simpangan, kecepatan ,dan percepatan. Ketiganya nanti akan dibahas secara lebih lanjut di halaman gerakberikutnya. Termasuk pula akan dibahas mengenai sudut fase, fase, dan beda fase Selanjutnya, akan dibahas pula mengenai gaya pegas yang erat hubungannya dengan gerak haromnis sederhana Dalam hal pegas ini, yang akan dibahas adalah Elastisitas dan Hukum Hooke. Selain itu, modulus elastisitas atau yang sering disebut juga dengan sebutan Modulus Young, yang artinya perbandingan antara tegangan dan regangan, juga akan dibahas secara lanjut di halaman berikutnya. Tegangan dan regangan itu sendiri juga akan dibahas scara satu persatu.
Contoh :
Ayunan dengan panjang tali 1,5 m selama 1/2,4 sekon telah bergetar dengan frekuensi 0,2 Hz. Hitunglah simpangannya !
. Penyelesaian :
Diketahui : A = 1,5 m
t = 1/2,4 sekon
f = 0,2 Hz =1/5 Hz
Ditanyakan : Y = ……..
Perhitungan : Y = A sin (2p/T) t
T = 1/f = 1/(1/5) = 5 sekon
Y = A sin (2p/T) t
= 1,5 . sin (2.180o/5) . 1/2,4
= 1,5 . sin (360o/12)
= 1,5 . sin 30o
= 0,75 m
4. Simpangan Gelombang Berjalan
Contoh :
1. Persamaan gelombang berjalan dari seutas tali Y = 8 sin 2p(50t – 4x). Jika x dan Y dalam cm dan t dalam sekon, hitunglah :
a. amplitudo
b. panjang gelombang
c. frekuensi
Penyelesaian :
Diketahui : Y = 8 sin 2p(50t – 4x)
Perhitungan Y = A sin 2p
a. amplitudo = 8 cm
b. = 4x maka l = ¼ cm
c. = 50t maka T = sekon
frekuansi f = Hz
2. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan periode 0,2 sekon. Jarak AB 0,3 meter. Jika cepat rambat gelombang 2,5 m/s, dan A telah bergetar selama 2 sekon, amplitudo 1 meter, hitunglah :
a. Beda sudut fase di A dan B
b. Fase titik B
c. Frekuensi gelombang
d. Panjang gelombang
e. Simpangan di titik B
Penyelesaian :
Diketahui :
v = 2,5 m/s
T = 0,2 sekon
t = 2 sekon
A = 1 meter
x = 0,3 meter
Perhitungan :
a. Beda sudut fase A dan B = 2px/l
l = v x T = 2,5 x 0,2 = 0,5 m
2px/l = 2p. 0,3/0,5 = 1,2p rad
b. Frekuensi gelombang (f)
f = 1/T = 1/0,2 = 5 Hz
c. Panjang gelombang (l)
l = v x T = 2,5 x 0,2 = 0,5 m
d. Fase di B = tB/T
Jadi fase di B = 0,88/0,2 = 4,4
e. Simpangan di B
Y = A sin (2p/T) tB
= 1 sin (360o/0,2) x 0,88
= 1 sin 360o x 4,4
= 1 sin(360ox 4) + 1 sin(360ox 0,4)
= 1 sin (360ox 0,4)
= 1 sin 144 o
= 0,587 m
5. Fase Gelombang
Fase gelombang menyatakan keadaan getaran suatu titik pada gelombang yang berkaitan dengan simpangan dan arah getarannya.
Dua titik dikatakan fasenya sama, apabila arah getaran dan simpangannya sama. Demikian pula dua titik memiliki fase berlawanan, apabila simpangannya sama tetapi arahnya berlawanan.
Titik-titik pada gelombang yang memiliki fase sama :
1. O dan U
2. P dan V
3. S dan Y, dan seterusnya.
Jarak antara dua titik berdekatan yang memiliki fase sama : Dx
Dx = (2n) x ½ l
n = 0,1,2, ……
Titik-titik yang memiliki fase berlawanan :
1. O dan R
2. P dan S
3. S dan V, dan seterusnya.
Jarak antara dua titik berdekatan yang fasenya berlawanan :
2n+1 = bilangan ganjil
6. Energi Gelombang
Sewaktu gelombang melalui medium, energi dipindahkan dalam bentuk getaran dari partikel satu ke partikel lainnya dalam medium, tetapi partikel-partikel sendiri tidak ikut berpindah. Ternyata energi yang dipindahkan oleh gelombang sebanding dengan :
1. Kuadrat amplitudonya
E µ A2 atau E = A2
2. Kuadrat frekuensinya
E µ f 2 atau E = f 2
Contoh :
Suatu gelombang memindahkan energi sebesar 1000 Joule. Berapakah energi yang akan dipindahkan oleh gelombang itu jika :
a. Amplitudo diperbesar 2x dan f tetap
b. Amplitudo tetap dan f diperbesar 2x
c. Amplitudo dan frekuensi diperbesar 2x.
Penyelesaian :
a. E µ A2 atau E = A2
1000 = A2® A = Ö1000
A’ = 2xA = 2Ö1000
E’ = (A’)2 = (2Ö1000)2 = 4000 J
b. E µ f 2 atau E = f 2
1000 = f 2® f = Ö1000
f ’ = 2x f = 2Ö1000
E’ = (f’ )2 = (2Ö1000)2 = 4000 J
c. E’ = (f’ )2(A’)2 . E
E’ = 22x22xÖ1000 = 16 000 J
7. Sifat-sifat Gelombang
Ada lima sifat gelombang, yaitu dapat :
1. Dipantulkan (reflection)
2. Dibiaskan (refraction)
3. Dilenturkan (difraction)
4. Dipadukan (interference)
5. Diserap arah getarnya (polaritation)
Kelima sifat gelombang di atas dimiliki oleh gelombang transversal, sedangkan gelombang longitudinal hanya memiliki empat sifat gelombang kecuali sifat polarisasi.
Pemantulan gelombang
Pemantulan gelombang terjadi jika gelombang mengenai penghalang, misalnya gelombang pada tali.
a. Bukit gelombang dipantulkan sebagai bukit untuk ujung bebas
Cepat rambat gelombang (v) :
adalah jarak yang ditempuh tiapsatuan waktu
untuk s = l dan t = T
maka atau v = l f
Contoh :
Dalam waktu 5 sekon 20 gelombang melewati sebuah kapal. Jarak dua puncak gelombang 20 cm. Tentukan :
a. Panjang gelombang
b. Periode gelombang
c. Frekuensi gelombang
d. Cepat rambat gelombang
Penyelesaian :
t = 5 sekon
n (jumlah gelombang) = 20
l = 20 cm
Perhitungan :
a. l = 20 cm
b. T = 5/20 = ¼ sekon
c. f = 1/T = 4 Hz
d. v = l f = 20 x 4 = 80 m/s
3. Simpangan Gerak Harmonis
Gerak Harmonis Sederhana adalah gerak bolak - balik suatu benda melewati titik keseimbangan. Contohnya, bandul jam yang bergerak ke kiri dan ke kanan, penggaris yang salah satu ujungnya dijepit di meja dan ujung lainnya digetarkan. Dalam Gerak Harmonis Sederhana, benda terbagi menjadi tiga bagian. Dimana tiap benda yang bergerak secara harmonis akan memiliki simpangan, kecepatan ,dan percepatan. Ketiganya nanti akan dibahas secara lebih lanjut di halaman gerakberikutnya. Termasuk pula akan dibahas mengenai sudut fase, fase, dan beda fase Selanjutnya, akan dibahas pula mengenai gaya pegas yang erat hubungannya dengan gerak haromnis sederhana Dalam hal pegas ini, yang akan dibahas adalah Elastisitas dan Hukum Hooke. Selain itu, modulus elastisitas atau yang sering disebut juga dengan sebutan Modulus Young, yang artinya perbandingan antara tegangan dan regangan, juga akan dibahas secara lanjut di halaman berikutnya. Tegangan dan regangan itu sendiri juga akan dibahas scara satu persatu.
Contoh :
Ayunan dengan panjang tali 1,5 m selama 1/2,4 sekon telah bergetar dengan frekuensi 0,2 Hz. Hitunglah simpangannya !
. Penyelesaian :
Diketahui : A = 1,5 m
t = 1/2,4 sekon
f = 0,2 Hz =1/5 Hz
Ditanyakan : Y = ……..
Perhitungan : Y = A sin (2p/T) t
T = 1/f = 1/(1/5) = 5 sekon
Y = A sin (2p/T) t
= 1,5 . sin (2.180o/5) . 1/2,4
= 1,5 . sin (360o/12)
= 1,5 . sin 30o
= 0,75 m
4. Simpangan Gelombang Berjalan
Contoh :
1. Persamaan gelombang berjalan dari seutas tali Y = 8 sin 2p(50t – 4x). Jika x dan Y dalam cm dan t dalam sekon, hitunglah :
a. amplitudo
b. panjang gelombang
c. frekuensi
Penyelesaian :
Diketahui : Y = 8 sin 2p(50t – 4x)
Perhitungan Y = A sin 2p
a. amplitudo = 8 cm
b. = 4x maka l = ¼ cm
c. = 50t maka T = sekon
frekuansi f = Hz
2. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan periode 0,2 sekon. Jarak AB 0,3 meter. Jika cepat rambat gelombang 2,5 m/s, dan A telah bergetar selama 2 sekon, amplitudo 1 meter, hitunglah :
a. Beda sudut fase di A dan B
b. Fase titik B
c. Frekuensi gelombang
d. Panjang gelombang
e. Simpangan di titik B
Penyelesaian :
Diketahui :
v = 2,5 m/s
T = 0,2 sekon
t = 2 sekon
A = 1 meter
x = 0,3 meter
Perhitungan :
a. Beda sudut fase A dan B = 2px/l
l = v x T = 2,5 x 0,2 = 0,5 m
2px/l = 2p. 0,3/0,5 = 1,2p rad
b. Frekuensi gelombang (f)
f = 1/T = 1/0,2 = 5 Hz
c. Panjang gelombang (l)
l = v x T = 2,5 x 0,2 = 0,5 m
d. Fase di B = tB/T
Jadi fase di B = 0,88/0,2 = 4,4
e. Simpangan di B
Y = A sin (2p/T) tB
= 1 sin (360o/0,2) x 0,88
= 1 sin 360o x 4,4
= 1 sin(360ox 4) + 1 sin(360ox 0,4)
= 1 sin (360ox 0,4)
= 1 sin 144 o
= 0,587 m
5. Fase Gelombang
Fase gelombang menyatakan keadaan getaran suatu titik pada gelombang yang berkaitan dengan simpangan dan arah getarannya.
Dua titik dikatakan fasenya sama, apabila arah getaran dan simpangannya sama. Demikian pula dua titik memiliki fase berlawanan, apabila simpangannya sama tetapi arahnya berlawanan.
Titik-titik pada gelombang yang memiliki fase sama :
1. O dan U
2. P dan V
3. S dan Y, dan seterusnya.
Jarak antara dua titik berdekatan yang memiliki fase sama : Dx
Dx = (2n) x ½ l
n = 0,1,2, ……
Titik-titik yang memiliki fase berlawanan :
1. O dan R
2. P dan S
3. S dan V, dan seterusnya.
Jarak antara dua titik berdekatan yang fasenya berlawanan :
2n+1 = bilangan ganjil
6. Energi Gelombang
Sewaktu gelombang melalui medium, energi dipindahkan dalam bentuk getaran dari partikel satu ke partikel lainnya dalam medium, tetapi partikel-partikel sendiri tidak ikut berpindah. Ternyata energi yang dipindahkan oleh gelombang sebanding dengan :
1. Kuadrat amplitudonya
E µ A2 atau E = A2
2. Kuadrat frekuensinya
E µ f 2 atau E = f 2
Contoh :
Suatu gelombang memindahkan energi sebesar 1000 Joule. Berapakah energi yang akan dipindahkan oleh gelombang itu jika :
a. Amplitudo diperbesar 2x dan f tetap
b. Amplitudo tetap dan f diperbesar 2x
c. Amplitudo dan frekuensi diperbesar 2x.
Penyelesaian :
a. E µ A2 atau E = A2
1000 = A2® A = Ö1000
A’ = 2xA = 2Ö1000
E’ = (A’)2 = (2Ö1000)2 = 4000 J
b. E µ f 2 atau E = f 2
1000 = f 2® f = Ö1000
f ’ = 2x f = 2Ö1000
E’ = (f’ )2 = (2Ö1000)2 = 4000 J
c. E’ = (f’ )2(A’)2 . E
E’ = 22x22xÖ1000 = 16 000 J
7. Sifat-sifat Gelombang
Ada lima sifat gelombang, yaitu dapat :
1. Dipantulkan (reflection)
2. Dibiaskan (refraction)
3. Dilenturkan (difraction)
4. Dipadukan (interference)
5. Diserap arah getarnya (polaritation)
Kelima sifat gelombang di atas dimiliki oleh gelombang transversal, sedangkan gelombang longitudinal hanya memiliki empat sifat gelombang kecuali sifat polarisasi.
Pemantulan gelombang
Pemantulan gelombang terjadi jika gelombang mengenai penghalang, misalnya gelombang pada tali.
a. Bukit gelombang dipantulkan sebagai bukit untuk ujung bebas
b. Pada ujung tetap, bukit gelombang dipantulkan sebagai lembah gelombang
Pada pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan, yaitu : sudut pantul sama dengan sudut datang.
Pembiasan gelombang
Pembiasan gelombang adalah peristiwa pembelokan gelombang, ketika gelombang merambat dari satu medium (misalnya udara) menuju medium lain (misalnya air). Pada peristiwa ini frekuensi dalam kedua medium tetap sama, tetapi cepat rambat dan panjang gelombangnya tidak sama.
Pada pembiasan berlaku hukum pembiasan sebagai berikut :
a. Gelombang datang, garis normal, dan gelombang bias terletak pada satu bidang datar.
b. Gelombang yang datang dari medium rapat (air) ke medium kurang rapat (udara) dibiaskan menjauhi garis normal
c. Gelombang yang datang dari medium kurang rapat (udara) ke medium rapat (air) dibiaskan mendekati garis normal
Hubungan antara sudut datang dan sudut bias sebagai berikut :
i = sudut datang
r = sudut bias
v1 = cepat rambat dalam medium 1
v2 = cepat rambat dalam medium 2
n1 = indeks bias nedium 1
n2 = indeks bias medium 2
n = indeks bias meium
c = cepat rambat cahaya = 3 x 108 m/s
Contoh :
1. Gelombang merambat dari udara (nu=1) ke air (na=1,34). Jika sudut datangnya 40o. Tentukan sudut biasnya !
Penyelesaian :
r = 28,2o
2. Suatu gelombang melalui udara (nu=1) dengan kecepatan 5.103m/s dan panjang gelombangnya 4,6.10-2m, menuju ke plastik (np=1,6). Hitunglah :
a. Kecepatan gelombang dalam plastik
b. Panjang gelombang dalam plastik
Penyelesaian :
v1 = 5.103m/s
l1 = 4,6.10-2m
n1 = 1
n2 = 1,6
a. n1 . v1 = n2 . v
b. n1 . l1 = n2 . l2
1 x 4,6.10-2 = 1,6 x l2
Difraksi gelombang
Difraksi gelombang adalah suatu sifat gelombang, dimana gelombang mengalami pembelokan karena adanya penghalang berupa celah tipis/sempit.
Untuk lebar celah yang tetap, makin besar panjang gelombangnya makin kuat difraksinya, makin pendek panjang gelombangnya makin lemah difraksinya.
Untuk panjang gelombang tetap, makin sempit celahnya makin kuat difraksinya.
Interferensi gelombang
Interferensi gelombang adalah pengaruh fisis yang ditimbulkan oleh pertemuan dua gelombang dalam suatu medium. Pengaruh fisis tersebut dapat menguatkan atau melemahkan.
A® ¬B A+B
Interferensi konstruktif
A® ¬B A+B
Interferensi destruktif
7. Gelombang Stasioner
Seutas tali yang salah satu ujungnya diikat tetap (ujung tetap) digetarkan. Pada tali merambat gelombang menuju ke ujung tetap kemudian dipantulkan kembali oleh ujung tetap. Pada keadaan tertentu interferensi gelomang datang dan gelombang pantul menghasilkan gelombang stasioner. Pada gelombang stasioner tedapat titik-titik yang tampak tidak bergerak (simpangan = 0). Titik ini dinamakan simpul. Di sebelah titik simpul terdapat titik-titik yang bergetar dengan amplitudo berbeda. Titik ini dinamakan perut. Pada gelombang stasioner terdapat titik simpul dan titik perut yang saling bergantian dengan jarak ¼l, dan jarak antara simpul yang berdekatan atau perut yang berdekatan sebesar ½l.
Cepat rambat gelombang stasioner dalam dawai
Percobaan Melde yang dilakukan dengan menggunakan sebuah garputala, dawai, beban, dan vibrator menghasilkan gelombang stasioner dalam dawai. Cepat rambat gelombang stasioner tersebut memenuhi persamaan :
, dengan
v = cepat rambat gelombang (m/s)
F = gaya tegangan (N)
m = massa persatuan panjang (kg/m)
dalam hal ini kita dapat melihat pergerakan dari gerakan gelombang itu sendiri pada animasi gerakan gelombang panjang berikut, klik kata yang bergaris bawah berikut ini.
LATIHAN SOAL GELOMBANG
Latihan Soal Gejala dan Ciri Gelombang
1. Ciri gelombang yang dimiliki gelombang stasioner adalah memiliki….. a. titik sudut b. titik simpul c. puncak d. beda fase sebarang e. rapatan 2. Jarak dua rapatan berturut-turut dari suatu gelombang longitudinal 0,25 m. Periode gelombang 0,01 detik. Berapa cepat rambatnya? a. 200 m/s b. 100m/s c. 50 m/s d. 25 m/s e. 10 m/s 3. Contoh gelombang longitudinal antara lain gelombang….. a. tali b. air c. radio d. radar e. bunyi 4. Gelombang air merambat dengan kecepatan 36 km/j. Jika jarak dua lembah yang berdekatan 1 m, frekuensinya….. a. 180 Hz b. 72 Hz c. 50 Hz d. 20 Hz e. 10 Hz 5. Gelombang yang dapat merambat dengan medium termasuk dalam kelompok gelombang….. a. mekanik b. stasioner e. transversal c. longitudinal d. elektromagnit e. transversal 6. Sebuah gelombang berjalan dinyatakan sebagai fungsi y = 0,2 sin(0,1x + 3t + ) meter, dengan x dan y dalam meter, t dalam detik, maka…… a. angka gelombangnya 1 m-1 b. frekuensinya 1,5p Hz c. panjang gelombangnya 20 m d. fase gelombangnya 0,2 e. cepat rambatnya 30 m/s 7. Gelombang stasioner terjadi dari interferensi dua gelombang yang…… a. frekuensi sama, amplitudo berbeda, arahnya sejajar b. frekuensi berbeda, amplitudo sama, arahnya berlawanan c. frekuensi dan amplitudo berbeda, arahnya sejajar d. frekuensi dan amplitudo sama, arahnya berlawanan e. frekuensi dan amplitudo sama, arahnya sejajar 8. Pada percobaan Melde digunakan dawai sepanjang 1m yang massanya 200 gram. Dawai ditegangkan dengan gaya 320 N. Jika frekuensi gelombang dalam dawai 80 Hz maka….. a. massa jenis dawai 0,5 kg/m b. cepat rambat gelombang 10 m/s c. panjang gelombang dawai ¼ m d. periode getaran dawai o,125 s e. jumlah gelombang pada dawai 1 9. Pernyataan di bawah ini benar, kecuali…… a. gelombang merambat ke segala arah b. satu gelombang adalah satu lembah dan dua bukit c. tempat kedudukan titik-titik dengan fase sama disebut muka gelombang d. teori Huygens tentang perambatan gelombang dikenal dengan nama teori Undulasi e. muka gelombang berupa kulit bola disebut gelombang sferis 10. Titik O merupakan sumber getaran yang bergetar terus-menerus sehingga menghasilkan gelombang berjalan dari O ke P dengan kecepatan perambatan 100 m/s dan periode getaran 20 s. Jika titik Q berada 1 m dari O dan gelombang telah merambat selama 5 s, maka fase gelombang di titik O adalah…… a. 0,25 b. 0,2 c. 0,15 d. 0,1 e. 0,05 11. Gelombang merambat dari satu titik ke titik lain membentuk sebuah gelombang. Jika waktu yang diperlukan untuk merambat 0,5 sekon, maka fase gelombang itu adalah………. a. 2 b. 2,5 c. 0,25 d. 1,5 e. 0,5 12. Dari suatu tempat ke tempat lain gelombang memindahkan ………. A. massa B. fase C. amplitudo D. pangjang gelombang E. energi 13. Suatu gelombang dengan frekuensi 2 Hz melewati suatu medium dengan cepat rambat 8 m/s. Jarak titik-titik yang terdekat yang simpangannya nol adalah ……. A. 1 m D. 8 m B. 2 m E. 16 m C. 4 m 14. Sebuah gelombang transversal mempunyai periode 4 sekon. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan yang fasenya adalah 8 cm, maka cepat rambat gelombang sebesar …… A. 1 cm/s B. 60 cm/s C. 120 cm/s D. 180 cm/s E. 240 cm/s 15. Jarak antara puncak dan dasar gelombang laut berturut-turut 60 cm. Bila dalam 4 sekon ada 2 gelombang laut yang melintas, maka cepat rambat gelombangnya………. A. 30 cm/s B. 60 cm/s C. 120 cm/s D. 180 cm/s E. 510 cm/s 16. Dua balok kayu terapung pada permukaan air laut dan berjarak 100 cm satu sama lain, keduanya naik turun bersama-sama permukaan air dengan frekuensi 4 Hz. Bila salah satu balok kayu berada di puncak gelombang sedangan yang lainnya ada di dasar gelombang, dan antara dua balok ayu terdapat dua bukit gelombang, maka cepat rambat gelombang pada permukaan air adalah…………. A. 10 cm/s B. 120 cm/s C. 160 cm/s D. 480 cm/s E. 1000 cm/s 17. Bila garputala digetarkan pada dawai terjadi gelomang stasioner seperti terlihat pada gambar. Cepat rambat gelombang pada dawai adalah ……….. A. 102 cm/s D. 408 cm/s B. 204 cm/s E. 510 cm/s C. 306 cm/s 18. Sebuah gelombang datang pada bidang batas antara dua medium. Gelombang datang dengan sudut 60o dan dibiaskan dengan sudut 45o. Bila cepat rambat gelombang datang 3Ö6 m/s maka cepat rabat gelombang pada medium yang lain adalah………. A. 9 cm/s B. 6 cm/s C. 1/6 cm/s D. 1/9 cm/s E. 6Ö3 cm/s 19. Manakah dua titik ini yang mempunyai fase sama? A. P dan Q berjarak ½l B. R dan S berjarak 2l C. T dan V berjarak 3½l D. V dan W berjarak 10l |
GETARAN, GELOMBANG , BUNYI
Getaran, Gelombang dan Bunyi untuk SMP
A.Getaran
Getaran adalah gerak bolak-balik benda melalui titik kesetimbangannya.
Getaran adalah gerak bolak-balik benda melalui titik kesetimbangannya.
Perhatikanlah
gambar di bawah ini :
Bila gerakan dimulai
dari A maka satu getaran menempuh lintasan A-B-C-B-A
Bila gerakan dimulai
dari B maka satu getaran dapat diawali dengan gerakan ke kanan atau ke kiri
(bebas) :
ke Kiri
lintasannya B-A-B-C-B dan ke kanan lintasannya B-C-B-A-B
Kalau C maka satu
getarannya dengan mudah dapat ditentukan bukan ?
1. Amplitudo
Amplitudo didefinisikan
sebagai simpangan getaran paling besar. dalam gambar di atas titik seimbangnya
adalah B berarti amplitudo (simpangan maksimum)nya adalah BA dan BC. Dalam
gelombang bunyi amplitudo mempengaruhi kuat lemahnya bunyi.
2. Periode dan Frekuensi
Periode ( T ) adalah
waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran
Frekuensi ( f ) adalah
banyaknya getaran tiap satuan waktu (sekon). Frekuensi mempengaruhi tinggi
rendah bunyi.
keterangan : n =
banyaknya getaran/elombang
t = waktu (s)
bila kalian perhatikan
antara rumus periode ( T ) dan frekuensi ( f ) saling berkebalikan....jadi
hubungan antara periode dan frekuensi dapat ditulis :
B. Gelombang
Gelombang adalah geteran
yang berjalan.
Berdasarkan kebutuhan
medium (tempat) perambatannya dibedakan menjadi 2 yakni :
- Gelombang mekanik, adalah gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya. mediumnya dapat berupa udara, zat cair maupun zat padat. dan tidak dapat melalui ruang hampa.
- Gelombang Elektromagnetik, adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk perambatannya, berarti gelombang elektromagnetik dapat melalui ruang hampa. Contohnya gelombang cahaya.
C. Gelombang Mekanik
gelomnag mekanik dibagi
menjadi dua macam yakni gelombang tranversal dan gelombang longitudinal.
Gelombang Tranversal
adalah gelombang mekanik
yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah getarannya.
Hal2 yang perlu
diperhatikan dalam gelombang tranversal ini :
- ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang
- CDE dan GHI = lembah gelombang
- B, F, dan J = titik puncak gelombang
- D dan H = titik dasar gelombang
- ABCDE, EFGHI = satu gelombang
Satu gelombang terdiri
atas satu puncak gelombang dan satu lembah gelombang. Jadi, gelombang
transversal pada Gambar di atas terdiri atas 3 puncak gelombang dan 2 lembah
gelombang. Dengan kata lain terdiri atas 2,5 gelombang.
Gelombang Longitudinal
adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya sejajar terhadap arah
getarannya.
Contohnya gelombang
bunyi.
D. Cepat Rambat dan
Panjang Gelombang
v = cepat rambat
gelombang bunyi (m/s)
s = jarak yang
ditempuh (m)
t = waktu tempuh
(s).
berarti rumus kecepatan ada tiga macam dan penggunaanya tergantung dengan apa yang diketahui dalam soal. misal diketahui jarak tempuh (s) dan waktunya (t) maka menggunakan rumus v = s/t .
E. Gelombang Bunyi
seperti yang telah
dikemukakan sebelumnya, bunyi merupakan bentuk dari gelombang tranversal (arah
rambatan sejajar dengan arah getarannya). kuat lemah bunyi dipengaruhi
Amplitudo dan tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi
Nada adalah bunyi yang teratur
Desah adalah bunyi yang tidak teratur
Timbre adalah warna bunyi
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya benda lain
yang berfrekuensi sama dengan sebuah benda yang bergetar. contoh pantulan bunyi
dalam kotak udara gitar mempunyai frekuensi yang sama....maka terjadi resonansi
dan bunyi gitar menjadi lebih nyaring dari bunyi aslinya (petikan senar saja).
contoh lain resonansi :
ketika sebuah bandul
digoyang maka bandul lain yang tidak digoyang namun memiliki panjang yang sama
akan secara alami ikut bergoyang...hal ini karena bandul yang mempunyai panjang
tali yang sama juga mempunyai frekuensi yang sama juga....sehingga terjadi
resonansi
Hukum Marsenne
Marsenne menyelidiki
hubungan frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang bergetar dengan panjang
senar, penampang senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor yang
memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Marsenne
adalah sebagai berikut :
1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
Pengelompokan bunyi
berdasarkan frekuensinya :
1. Bunyi Infrasonik adalah
bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak dapat didengarkan
oleh manusia namun dapat didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan lumba-lumba.
2. Bunyi audiosonik adalah
bunyi yang frekuensinya diantara 20 Hz - 20.000 Hz. bunyi jenis inilah
yang dapat didengarkan oleh manusia.
3. Bunyi ultrasonik
adalah bunyi yang frekuensinya > 20.000 Hz. bunyi jenis ini juga tidak
dapat di dengarkan manusia. hewan yang mampu mengarkan bunyi jenis ini adalan
lumba2, jangkrik, anjing....dll
Pemantulan Bunyi
Jenis pemantulan bumi
ada 2 yakni :
1. Gaung, adalah
bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunti aslinya. Hal ini
menyebabkan bunyi asli terdengar kurang jelas.
Contoh
Bunyi asli
: mer - de - ka
Bunyi pantul
: mer - de - ka
mperistiwa seperti ini
dapat terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam suaranya. untuk
mengurangi atau menghilangkan gaung diperlukan bahan peredam suara seperti :
gabus, kapas, wool, kardus dll.
2. Gema, adalah
bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai. hal ini terjadi karena
dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh. misalnya pada suatu lembah atau
gunung.
Contoh
Bunyi
asli : mer - de -
ka
Bunyi pantul
:
mer - de - ka
Perhitungan Jarak Sumber
Bunyi dengan Bidang Pantul
karena lintasan bunyi
pantul merupakan gerak bolak balik maka jarak sumber dengan bidang pantul sama
dengan separuhnya
s = jarak tempuh
gelombang bunyi (m)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)
Contoh :
Diketahui cepat rambat
gelombang bunyi di udara adalah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar
ke dasar laut. Jika 4 sekon kemudian orang di dalam kapal dapat mendengarkan
bunyi pantulannya. Hitung kedalaman laut tersebut...?
t = 4 s
v = 340 m/s
s = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m
v = 340 m/s
s = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m
Langganan:
Postingan (Atom)