Berdasarkan ilmu fisika, gelombang didefinisikan sebagai perambatan energi dari satu tempat ke tempat lain tanpa menyeret materi yang dilewatinya. Pengertian gelombang tersebut tercantum dalam buku “Getaran dan Gelombang - Persiapan Olimpiade Fisika” oleh Prof. Yohanes Surya, Ph.D. Show Misalnya, pada gelombang air, jika sebutir batu dijatuhkan pada air, maka akan timbul gangguan pada permukaan air. Gangguan tersebut tidak membawa atau menyeret materi yang dilewati pada permukaan air. Inilah yang disebut gelombang. Beberapa jenis gelombang lain adalah gelombang tali, gempa, bunyi, radio, mikro dan cahaya. Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu mekanik dan elektromagnetik. Gelombang mekanik contohnya gelombang air, bunyi, tali, dan gempa merambat melalui suatu medium yang dapat berupa zat padat, cair atau gas. Sedangkan gelombang elektromagnetik contohnya adalah gelombang cahaya, radio dan mikro yang tidak membutuhkan medium untuk perambatannya. Rumus Kecepatan GelombangKecepatan gelombang atau cepat rambat gelombang merupakan perbandingan antara perpindahan satu panjang gelombang dan periodenya. Besar kecepatan gelombang merupakan perbandingan antara jarak satu panjang gelombang dan periodenya. Advertising Advertising Rumus kecepatan gelombang adalah panjang gelombang dibagi periode gelombang atau ditulis dengan v = λ/T. Lambang λ [lambda] adalah panjang gelombang yang memiliki satuan meter [m]. Sedangkan T adalah periode gelombang memiliki satuan detik [s]. Maka, satuan kecepatan gelombang adalah m/s. Panjang gelombang [λ] adalah jarak antara puncak ke puncak yang berurutan atau jarak antara dasar ke dasar yang berurutan. Sedangkan periode gelombang [T] adalah waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu gelombang, yaitu waktu yang berlalu antara satu titik puncak berurutan yang melewati titik yang sama pada ruang. Menghitung kecepatan gelombang juga dapat menggunakan frekuensi [ƒ], yaitu jumlah gelombang dalam satu sekon. Satuan frekuensi adalah Hertz [Hz], rumusnya adalah T = 1/ƒ atau ƒ = 1/T sehingga rumus kecepatan gelombang juga dapat ditulis v = λƒ. Contoh soal 1 Salah satu ujung seutas tali diikat, sedangkan ujung yang lain digetarkan naik-turun dengan periode 0,2 s sehingga terbentuk dua bukit dan satu lembah. Jika jarak penggetar dengan tiang pengikat 1,5 m, tentukan kecepatan gelombang yang terbentuk! Pembahasan: Diketahui: T = 0,2 s Cari frekuensi gelombang menggunakan rumus periode gelombang. T = 1/ƒ 0,2 = 1/ƒ ƒ = 5 Hz Diketahui terbentuk dua bukit dan satu lembah dengan panjang 1,5 meter. Ingat, panjang gelombang adalah satu bukit dan satu lembah, maka panjang gelombang adalah 3/2 λ. Hitung panjang satu gelombang sebagai berikut. 3/2λ = 1,5 m λ = ⅔ [1,5] = 1 m Jadi, panjang λ adalah 1 meter. Hitung kecepatan gelombang menggunakan rumus berikut. v = λƒ v = 1 × 5 = 5 m/s Maka, kecepatan gelombang adalah 5 m/s. Contoh soal 2 Pada permukaan air laut terdapat dua buah gabus yang terpisah satu sama lain sejauh 60 cm. Keduanya naik turun bersama permukaan air laut sebanyak 20 kali selama 10 sekon. Jika salah satu gabus di puncak gelombang dan gabus yang lain di lembang gelombang, sedangkan di antara kedua gabus terdapat satu bukit gelombang, maka kecepatan gelombangnya adalah… Pembahasan: Diketahui n = 1,5; l = 60 cm; ƒ = 2 Hz. nλ = l 1,5λ = 60 λ = 40 cm Gunakan rumus kecepatan gelombang. v = λƒ v = 40 × 2 = 80 cm/s. Jadi, kecepatan gelombang tersebut adalah 80 cm/s. Pengertian GelombangGelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat atau berjalan. Definisi tersebut tercantum dalam buku “Hafalan Rumus Fisika SMA” oleh penerbit Cmedia. Untuk memahami gelombang, perhatikan gambar berikut. Gambar Gelombang [Katadata] Keterangan:
Contoh soal Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 2 sekon. Jika jarak antara dua puncak gelombang 5 m, maka gelombang akan mencapai jarak 10 m dalam waktu… Pembahasan: Diketahui: t = 2 sekon; l = 5 m; n = 1. T1 = T2 t1÷n1 = t2÷n2 t2 = t1 ÷ n1 × n2 t2 = 2 ÷ 1 × 2 = 2 Jadi, gelombang akan mencapai jarak 10 m dalam waktu 2 sekon. Macam-Macam GelombangGelombang dibagi menurut medium perambatan serta arah getar dan rambat sebagai berikut. Berdasarkan medium perambatannya:
Berdasarkan arah getar dan arah perambatannya:
Sifat-Sifat GelombangSifat-sifat gelombang dijelaskan sebagai berikut. a. Dapat dipantulkan [Refleksi] Hukum pemantulan menyatakan bahwa "sudut datang sama dengan sudut pantul gelombang". Secara matematis dituliskan θi = θr. b. Dapat dibiaskan [Refraksi] Pembiasan adalah fenomena pembelokan gelombang akibat adanya perbedaan indeks bias zat perantara. Contohnya, sinar laser yang berada di darat ditembakkan ke dalam air. Menurut hukum Snellius tentang teori pembiasan, menyatakan bahwa:
c. Interferensi [Perpaduan Gelombang] Interferensi adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya. Interferens terjadi jika kedua gelombang bersifat koheren dan akan dikatakan koheren jika kedua gelombang memiliki amplitudo, frekuensi yang sama, dan fase gelombang yang bersifat tetap. d. Difraksi [Pelenturan Cahaya] Difraksi adalah peristiwa dimana cahaya melewati celah sempit [dimana lebar celah sempit lebih kecil dari pada panjang gelombangnya]. e. Polarisasi Polarisasi adalah peristiwa penyerapan arah bidang getar dari sebuah gelombang transversal. Konsep polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal. Itulah penjelasan tentang rumus kecepatan gelombang serta contoh soal dan pembahasannya. Mentok ngerjain soal? Foto aja pake aplikasi CoLearn. Anti ribet ✅Cobain, yuk! Diketahi : Ditanya: Dari gambar tersebut diperoleh besaran berikut ini Amplitudo A = 5 m Panjang gelombang Periode Frekuensi Dengan demikian amplitudonya = 5 m, panjang gelombangnya = 6 m, periodenya = 2 s, dan frekuensinya = 0,5 Hz Video yang berhubungan
Pertanyaan:
1. Perhatikan gambar berikut. a. Berapa jumlah gelombang pada gambar di atas? b. Tentukan amplitudo gelombang. c. Tentukan periode gelombang. d. Tentukan panjang gelombang. e. Tentukan cepat rambat gelombang f. Tentukan jumlah gelombang selama dua menit. [Soal No. 1 Essay Bab Indera Pendengaran dan Sistem Sonar Mahluk Hidup BSE Kurikulum 2013 [Revisi 2016] Semester 2 Kelas 8, Kemendikbud] Jawaban:
a. Berapa jumlah gelombang pada gambar di atas? T = t / n 1,25 s = 2 menit / n 1,25 s = 120 s / n [dikali silang] 1,25 n = 120 n = 120 / 1,25 = 96 gelombang loading... loading... Diketahui sebuah gambar di bawah ini : Ditanyakan jumlah gelombang selama dua menit? Jawab : Dari gambar kita bisa tahu bahwa untuk melakukan satu gelombang diperlukan waktu 1,5 sekon. Dua menit sama dengan 120 sekon. Karena satu gelombang memerlukan waktu 1,5 sekon, maka dalam waktu 120 sekon terbentuk gelombang sebanyak 80 gelombang. Jadi, banyaknya gelombang selama 2 menit sebanyak 80 gelombang. Perhatikan grafik simpangan gelombang terhadap waktu pada gambar di atas! Jika jarak AB = 250 cm, tentukan cepat rambat gelombang tersebut! Pembahasan : Pada gambar di atas terdapat 1 ¼ gelombang [satu gelombang terdiri atas satu bukit dan satu lembah] dengan panjang 250 cm [jarak AB]. Untuk menentukan cepat rambat gelombang [v] harus ditentukan terlebih dahulu panjang gelombang [?], serta frekuensi [f] atau periode gelombangnya [T].
atau Soal 2 Perhatikan gambar berikut Tentukan: a] berapa jumlah gelombang pada gambar di atas b] amplitudo gelombang c] periode gelombang d] panjang gelombang e] cepat rambat gelombang f] jumlah gelombang dalam 2 menitPembahasan a] jumlah gelombang pada gambar di atas n = 1,5 gelombang b] amplitudo gelombang A = 2 cm = 0,02 m c] periode gelombang T = 1,50 sekon d] panjang gelombang λ = 24 cm [dari A hingga C] e] cepat rambat gelombang ν = λ / T ν = 24 / 1,50 ν = 16 m/s f] jumlah gelombang dalam 2 menit t = 2 menit = 120 sekon n = t / T n = 120 / 1,50 n = 80 gelombangSoal 3 Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang gelombangnya!Pembahasan Data: ν = 340 m/s f = 50 Hz λ = ........... λ = ν / f λ = 340 / 50 λ = 6,8 meterSoal 4 Periode suatu gelombang adalah 0,02 s dengan panjang gelombang sebesar 25 meter. Hitunglah cepat rambat gelombangnya!Pembahasan Data soal: Periode T = 0,02 s Panjang gelombang λ = 25 m Cepat rambat ν =......... λ = T ν ν = λ / T ν = 25 / 0,02 ν = 1250 m/sSoal 5 Pembahasan Data ν = 400 m/s dari gambar: panjang gelombang λ = 4 m f = ν / λ f = 400 / 4f = 100 Hz
Soal No. 1 Dari gambar diatas, sebuah benda diikat tali panjang berayun harmonis hingga membentuk suatu getaran. Lintasan A ke B ditempuh benda dalam waktu 1 detik, tentukan: a] letak titik seimbang b] letak titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh c] besar amplitudo getaran d] nilai periode getaran e] nilai frekuensi getaran f] banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit g] jumlah getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan: i] A-B ii] A-B-C-B-A iii] A-B-C-B-A-BPembahasan a] titik seimbang Titik B b] titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh Titik A dan C c] amplitudo getaran A = 15 cm d] periode getaran Waktu untuk membentuk 1 buah getaran yaitu dari A hingga kembali ke titik A, T = 4 sekon e] frekuensi getaran Frekuensi getaran adalah kebalikan dari periode getar f = 1/ T f = 1/4 = 0,25 Hz f] banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit = 60 detik Mencari banyak getaran n = t x f n = 60 x 0,25 n = 15 getaran g] banyak getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan: i] A-B adalah 1/4 getaran ii] A-B-C-B-A adalah 4/4 atau 1 getaran iii] A-B-C-B-A-B adalah 5/4 atau 1,25 getaranSoal No. 2 Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan: a] periode getaran b] frekuensi getaranPembahasan Data: Jumlah getaran n = 960 waktu getar t = dua menit = 120 sekon a] periode getaran T = t /n T = 120 / 960 sekon T = 0,125 sekon b] frekuensi getaran f = n/t f = 960 / 120 f = 8 HzSoal No. 3 Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan: a] frekuensi getaran b] jumlah getaran dalam 5 menitPembahasan Data: T = 1/2 sekon t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon a] frekuensi getaran f = 1/T f = 1/[0,5] f = 2 Hz b] jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon n = t x f n = 300 x 4 n = 1200 getaranSoal No. 4 Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan: a] periode getaran b] banyak getaran yang terjadi dalam 2 menitPembahasan a] T = 1/f T = 1/5 T = 0,2 sekon b] n = t x f n = 120 x 5 n = 600 getaran Berikut ini ditampilkan beberapa contoh soal materi Gelombang Bunyi dan Gelombang Mekanik dibahas di kelas XII [12] SMA: 1. Sebuah sumber mengeluarkan bunyi dengan intensitas 10-5 watt/m2. Jika intensitas ambang bernilai 10-12 watt/m2, tentukan taraf intensitas bunyi tersebut!Pembahasan Untuk menghitung taraf intensitas suatu bunyi gunakan persamaan berikut ini dari data soal didapat2. Seorang anak berada pada jarak 100 m dari sebuah sumber bunyi yang berdaya 12,56 watt. Tentukan besar taraf intensitas bunyi yang didengar anak tersebut jika Π adalah 3,14 dan intensitas ambang pendengaran I0 = 10-12 watt/m2! Pembahasan Untuk menentukan taraf intensitas bunyi gunakan persamaan berikut
3. Sebuah bom molotov meletus pada jarak 20 meter dari seorang anak . Jika anak tersebut mendengar bunyi ledakan dengan taraf intensitas sebesar 120 dB, tentukan besar taraf intensitas yang didengar seorang anak lain yang berada pada jarak 180 m dari anak pertama! Pembahasan Untuk menentukan taraf intensitas bunyi dari sebuah sumber yang didengar dari dua tempat yang berbeda dipergunakan persamaan berikut: dengan r1 adalah jarak anak pertama dari sumber bunyi [20 m] dan r2 adalah jarak anak kedua dari sumber bunyi [180+20 = 200 m]4. Sebuah pabrik memiliki 100 mesin yang identik. Jika sebuah mesin memiliki taraf intensitas bunyi sebesar 70 dB, tentukan nilai taraf intensitas bunyi yang terdengar jika semua mesin di pabrik tersebut dinyalakan bersamaan! Pembahasan Untuk menentukan Taraf Intensitas bunyi oleh banyak sumber yang identik gunakan persamaan berikut: dimana TI1 adalah TI sebuah sumber bunyi dan n adalah banyaknya sumber bunyi. Sehingga5. Tentukan nilai perbandingan intensitas suatu sumber bunyi dari dua tempat yaitu A yang berjarak 4 m dari sumber dan dari B yang berjarak 9 m dari sumber! Pembahasan Intensitas sebuah sumber bunyi dari dua tempat yang berbeda:6. Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi [deru mobil] yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s-1 dan kecepatan mobil 20 m.s-1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah.... A. 805 Hz B. 810 Hz C. 815 Hz D. 850 HzE. 875 Hz Pembahasan Penerapan efek Doppler, pendengar dalam posisi diam berarti Vp = NOL, sumber mendekati pendengar berarti tanda untuk Vs adalah negatif. 7. Suatu sumber bunyi 1 kHz bergerak langsung ke arah seorang pendengar yang rehat dengan kelajuan 0,9 kali kelajuan bunyi. Frekuensi yang diterimanya dalam kHz adalah.... A. 10,0 B. 1,9 C. 1,1 D. 0,5 E. 0,1 Pembahasan 8. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 10−2 kg ditegangkan 200 N, maka nada dasar piano adalah berfrekuensi.... A. 100 Hz B. 200 Hz C. 400 Hz D. 600 Hz E. 800 Hz Pembahasan Kecepatan gelombang pada dawai adalah : Nada dasar pada dawai terjadi saat: Frekuensi dawai:Page 2Video yang berhubungan |
Tentukan amplitudo Frekuensi dan panjang gelombang
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
