Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah

Hai sahabat fisika semua

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai Gelombang Berjalan

Apakah gelombang berjalan itu?

Mari simak terus artikel ini heheh

Sebelum menuju ke pembahasan gelombang berjalansaya mau mengulang dan menguji daya ingat kalian tentang gelombang secara umum.

Apa itu gelombang?

Gelombang adalah hasil getaran yang dapat merambat baik melalui mediumatau tanpa melalui medium.

Oke setelah kita mengingat apa itu gelombang secara umum barulah kita akan membahas gelombang berjalan.

Gelombang berjalan merupakan jenis gelombang yang memiliki sifat amplitude yang sama pada setiap titik yang dilaluinya.

Setelah mengetahui definisi gelombangberjalan marikita lanjut mempelajari sifat sifat dari gelombang bejalan.

Sifat-Sifat Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan memiliki beberapasifat diantaranya sebagai berikut:

1. Refraksi (Dibiaskan)

Refraksi merupakan pergeseran arah rambat gelombang yang disebabkan oleh medium yang dilakuinya memilikikerapatan yang berbeda.

Contoh: sebuah pensil yang dicelupkan pada air yang ada pada gelas. Kita akan melihat bahwapensil tersebut sepertipatah atau bengkok. Itu disebabkan karena perbedaan medium perambatan gelombang cahaya.

2. Difraksi (Dibelokkan)

Difraksi gelombang merupakan pembelokkan gelombang saat melalui celah tertentu. Difraksi semakin jelas terlihat ketika gelombang melewati celah yang semakin sempit.

Contoh: Laser yang ditembakkan pada kisi difraksi akan menghasilkan pola gelap terang yang menawan.

3. Refleksi (Dipantulkan)

Reffleksi gelombang ini merupakan pembalikkan arahrambat gelombang karena berbenturan dengan suatu medium yang tidak dapat tembus oleh gelombang.

Contoh: seberkas laser yang ditembakkan pada sudut tertentu akan menyebabkan pantulan yang sama dengan sudut datangnya.

Baca juga Gelombang Stasioner.

4. Dispersi (Perubahan Bentuk)

Dispersi merupakan terjadinya perubahan bentuk gelombang dimana gelombang melalui medium tertentu.

Contoh: Gelombang putih yang menjadi berwarnawarni ketka melalui prisma dan gelombang warna warni yang Digambar pada selembar kertasdan kertasitu diputar dengan kencang akan membuat warnawarni itu berubah menjadi putih.

5. Interferensi (Digabungkan)

Interferensimerupakansuatu perpaduan gelombang. Jika dua gelombang yang dipadukan memiliki fase yang sama maka akan menghasilkan penguatan itulah interferensi.

Contoh: Gelombang suara yang memiliki fase yang sama akan terdengar lebih keras. Gelombang tali yang memiliki fase yang sama maka amplitudinyasemakin besar.

6. Polarisasi (Diserap Arag Getarnya)

Polarisasi merupakan penyerapan arah getar  gelombang saat melalui medium tertentu.

Contoh: Suatu gelombang suara yang melewati medium lentur seperti (busa, spons, dll) akan terdengar lebih lirih karena gelombang suara tersebut terserap oleh medium tersebut.

Baca juga Gelombang Mekanik.

Rumus Gelombang Berjalan

y = ± A sin 2π (t/T ± x/ λ)

y = ± A sin (ωt ± kx)

dimana:

  • y = simpangan(m)
  • A = Amplitudo (m)
  • k = bilangan  gelombang
  • ω = frekuensi  gelombang
  • t = waktu (s)
  • x = jarak titik ke sumber (m)

Setelah kita mempelajari semua hal tentang gelombang berjalan maka kita akan menguji pemahaman kalian dengan cara mengerjakan beberapa soal gelombang berjalan dibawah ini.

Contoh Soal Gelombang Berjalan

1. Suatu gelombang berjalan dan mempunyai persamaan y = 0,01 sin π (4t- x), x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Besar simpangan di titik yang berjarak 5 cm dari titik asalah pada saat titik asal telah bergetar selama 2 sekon adalah?

Pembahasan

Diketahui

y = 0,01 sin π (4t- x)

x = 5 cm

t = 2 s

Penyelesaian

y = 0,01 sin π (4 2- 5)

y = 0,01 sin π (8- 5)

y = 0

Jadi besar simpangan gelombang tersebut adalah 0dimana itu menandakan gelombang berada padatitik simpul gelombang.

2. Berikut ini adalah persamaan simpangan gelombang berjalan y = 5 sin π(0,5 t – 10,5 x). Periode gelombangnya adalah ….

Pembahasan

Diketahui

y = 5 sin π (0,5 t – 10,5 x)

Penyelesaian

ω = 2π/T

0.5 π = 2 π /T

T = 2/0.5

T = 4 s

Jadi periode gelombang tersebut adalah 4 detik

Mungkin cukup sekian pembahasan gelombang berjalan ini. Baca juga Torsi.

Semoga dapat bermanfaat

Kembali ke Materi Fisika

Postingan ini membahas contoh soal gelombang berjalan dan pembahasannya atau penyelesaiannya + jawaban. Lalu apa itu gelombang berjalan ?. Gelombang berjalan adalah gelombang dengan amplitudo yang tetap atau sama. Salah satu contoh gelombang berjalan adalah seutas tali AB yang kita bentangkan mendatar. Ujung B diikat pada tiang, sedangkan ujung A kita pegang. Apabila ujung A kita getarkan naik turun terus-menerus maka pada tali tersebut terjadi rambatan gelombang dari ujung A ke ujung B. Rambatan gelombang tersebut dinamakan gelombang berjalan. Gelombang berjalan mempunyai persamaan umum sebagai berikut.

Keterangan:

  • yp = simpangan gelombang (m)
  • A = Amplitudo (m)
  • ω = 2π f = kecepatan sudut (rad/s)
  • t = waktu (s)
  • k = 2π/λ = bilangan gelombang
  • x = jarak dari sumber gelombang ke titik y (m)

Amplitudo (A) positif (+) jika arah getar pertama ke atas dan negatif jika arah getar pertama ke bawah. (ωt + kx) jika arah rambat gelombang ke kiri dan (ωt – kx) jika arah rambat gelombang ke kanan. Untuk lebih jelasnya, dibawah ini diberikan beberapa contoh soal gelombang berjalan dan pembahasannya.

Contoh soal gelombang berjalan

Contoh soal 1

Persamaan simpangan gelombang berjalan y = 10 sin π (0,5t – 2x). Jika x dan y dalam meter serta t dalam sekon maka cepat rambat gelombang adalah…A. 200 m/s B. 0,25 m/s C. 0,10 m/s D. 0,02 m/s

E. 0,01 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 10 m
  • ω = 0,5π rad/s
  • k = 2π

Cara menghitung cepat rambat gelombang berjalan sebagai berikut:

→ v = λ . f = .
→ v = . = 0,25 m/s

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal 2

Sebuah gelombang berjalan dipermukaan air memenuhi persamaan Y = 0,5 sin π (100t – 0,25x), y dan x dalam cm dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…A. 200 cm/s B. 300 cm/s C. 400 cm/s D. 450 cm/s

E. 500 cm/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 0,5 cm
  • ω = 100π rad/s
  • k = 0,25π

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ v = .
→ v = . = 400 cm/s

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal 3

Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan Y = 0,03 sin π (2t – 0,1x), dimana y dan x dalaam meter dan t dalam sekon. Maka:

  1. Panjang gelombangnya 20 m
  2. frekuensi gelombangnya 1 Hz
  3. cepat rambat gelombangnya 20 m/s
  4. Amplitudo gelombangnya 3 m

Pernyataan yang benar adalah…A. 1,2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja

E. semua

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 0,03 m
  • ω = 2π rad/s
  • k = 0,1π

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ λ = = = 20 m
→ f = = = 1 Hz → v = λ . f = 20 m . 1 Hz = 20 m/s

→ A = 0,03 m

Jadi pernyataan yang benar adalah 1, 2, dan 3. Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 4

Gambar dibawah ini menyatakan perambatan gelombang tali.

Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Contoh soal gelombang berjalan nomor 4

Jika AB = 28 cm dan periode gelombang 2 sekon, maka persamaan gelombangnya adalah…A. Y = 0,5 sin 2π (t – 12,5x) B. Y = 0,5 sin π (t – 12,5x) C. Y = 0,5 sin 2π (t – x) D. Y = 0,5 sin 2π (t – 0,5x)

E. Y = 0,5 sin 2π (t – 1,25x)

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = + 0,5 (karena arah terlebih dahulu ke atas)
  • T = 2 s
  • 7/4 λ = 28 cm

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ ω = = = π rad/s
→ λ = . 28 cm = 16 cm = 0,16 m
→ k = = = 12,5π → Y = A sin (ωt – kx) → Y = 0,5 sin (πt – 12,5πx)

→ Y = 0,5 sin π (t – 12,5x)

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal 5

Grafik dibawah ini menunjukkan perambatan gelombang tali.

Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Contoh soal gelombang berjalan nomor 5

Jika periode gelombang 4 s, maka persamaan gelombangnya adalah…A. Y = 0,4 sin (1/4πt – π x/3) mB. Y = 0,4 sin (2πt – 2π x/3) mC. Y = 0,4 sin (1/2πt – π x/3) mD. Y = 0,4 sin (4πt – 2π x/3) m

E. Y = 0,4 sin (4πt – π x/3) m

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = + 0,4
  • 3/2 λ = 9 m
  • T = 4 s

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ ω = = = 1/2 π rad/s
→ λ = . 9 m = 6 m
→ k = = = 1/3π → Y = A sin (ωt – kx) → Y = 0,4 sin (1/2 πt – 1/3πx)

→ Y = 0,4 sin (1/2 πt – π x/3)

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal 6

Gelombang berjalan merambat pada tali ujung tetap dilukiskan seperti gambar dibawah ini.

Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Contoh soal gelombang berjalan nomor 6

Jika jarak AB = 6 m ditempuh dalam selang waktu 0,25 s, maka simpangan titik P memenuhi persamaan …A. Y = 0,5 sin π (12t – 1/2x) B. Y = 0,5 sin π (12t + 1/2x) C. Y = 0,5 sin π (6t – 1/4x) D. Y = 0,5 sin π (4t – 1/12 x)

E. Y = 0,5 sin π (4t + 1/12 x)

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = + 0,5
  • 3/2 λ = 6 m
  • t = 0,25 s
  • n = 3/2 (n = banyak gelombang)

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ periode (T) = = = s
→ ω = = = 12π rad/s 3/2 λ = 6 m maka λ = 2/3 . 6 m = 4 m

→ k = = = 1/2π


→ Y = 0,4 sin (12πt – 1/2πx)

Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 7

Gelombang transversal merambat sepanjang tali AB. Persamaan gelombang dititik B dinyatakan sebagai Y = 0,08 sin 20π (t + x/5). Semua besaran menggunakan satuan SI. Perhatikan pernyataan berikut:

  1. Gelombang memiliki amplitudo 4 cm
  2. Gelombang memiliki periode 5 sekon
  3. Gelombang memiliki frekuensi 10 Hz
  4. Cepat rambat gelombang 5 m/s

Pernyataan yang benar adalah…A. 1 dan 2 B. 1, 2, dan 3 C. 1 dan 4 D. 2, 3 dan 4

E. 3 dan 4

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

→ T = = = 0,1 sekon
→ f = = = 10 Hz
→ v = λ . f = . f
→ v = . 10 Hz = 5 m/s

Jadi pernyatan yang benar adalah 3 dan 4. Soal ini jawabannya E.

Contoh soal 8

Suatu gelombang berjalan merambat melalui permukaan air dengan data seperti diagram!.

Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Terdapat persamaan simpangan berjalan yaitu y = 0,5 sin 2π (20 t − x) m. periode gelombang adalah
Contoh soal gelombang berjalan nomor 8

Bila AB ditempuh dalam waktu 8 sekon, maka persamaan gelombangnya adalah…A. Y = 0,03 sin 2π (0,5t – 2x) mB. Y = 0,03 sin π (0,5t – 2x) mC. Y = 0,03 sin (5t – 0,5x) mD. Y = 0,06 sin (5t – 0,5x) m

E. Y = 0,06 sin (2t – 0,5x) m

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 3 cm = 0,03 m
  • 2λ = 2 m atau λ = 1 m
  • t = 8 s atau T = 4 s

Cara menjawab soal ini sebagai berikut.

→ ω = = = 0,5 π rad/s
→ k = = = 1/2 π
→ Y = 0,03 sin (0,5πt – 2πx) atau Y = 0,03 sin π(0,5t – 2x)

Jadi soal ini jawabannya B.