GELOMBANG DINAMIS

aguspurnomosite.blogspot.com

Drs. Agus Purnomo

GELOMBANG

GELOMBANGI. Pengertian Gelombang

Gelombang adalah perambatan getaran

II. Pembagian Gelombang1. Pembagian Gelombang karena Arah getarnya

- Gelombang transversal- Gelombang Longitudinal

2. Pembagian Gelombang karena Amplitudo dan fasenya

- Gelombang Berjalan - Gelombang Diam ( Stasioner)

3. Pembagian gelombang karena mediumnya - Gelombang Mekanik - Gelombang Elektromagnetik

4

BESARAN DASAR GELOMBANG

Periode ( T ) satuan sekon ( s )Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz )Panjang gelombang ( ) satuan

meter ( m )Cepat rambat gelombang ( v )

satuan ( m/s )

5

PERIODE ( T ) & FREKUENSI ( F )

Periode : Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang (sekon)

Frekuensi : Banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon ( Hz)

Hubungan antara frekuensi dengan periode

1f =

T

GELOMBANG TRANSVERSAL

Gelommbang transversal adalah gelombang yang memiliki arah getar tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.dalam gelombang ini, bentuknya ada bukit dan ada lembah.

Contoh gelombang pada slinki, mediumnya adalah slinki itu sendiri yang tidak ikut berpindah.

GELOMBANG LONGITUDINAL Gelombang longitudinal adalah

gelombang yang memiliki arah getar berimpit terhadap arah rambat gelombang .

Dalam gelombang ini terbentuk adanya rapatan dan regangan.

Contohnya gelombang suara yang berbentuk regangan dan rapatan pada molekul-molejul udara yang dilaluinya. Jadi udara berfungsi sebagai medium gelombang suara tersebut.

GELOMBANG MEKANIK DAN GELOMBANG

ELEKTROMAGNETIK

Selain gelombang mekanik ada gelombang yang sifatnya berbeda, yaitu gelombang elektromagnetik. Gelombang ini selain dapat merambat melalui segala macam medium (padatr,cair dan gas) juga dapat merambat tanpa medium (ruang hampa atau vakum)

Yang termasuk gelombng elektromagnetik antara lain cahaya tampak, gelombang radio,tv,sinar x, inframerah dan ultraviolet.

Setelah A bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama:

P

A

I

II

X

V

Y

λ

x

T

t

T

t

T

tatau

v

xtt p

vx

pp

GELOMBANG BERJALAN TRANSVERSAL

Maka Simpangan Gelombang berjalan :

k2

2π xY = A Sin (t - )

T v

t xY = A Sin (2π - 2π )

T λ

Y = A Sin (2πft - kx)

xY = A Sin (2πft - 2π )

λ

pωtSinY T

2πω

GELOMBANG BERJALAN TRANSVERSAL

Secara umum persamaan Gelombang berjalan :

x

ftAyP 22sin

kxftAyP 2sin

Dimana :Yp = Simpangan gelombang di titik P ( m,cm )A = Amplitudo gelombang ( m,cm )X = Jarak titik P dari titik pusat O ( m, cm )V = Kecepatan rambat gelombang ( m/s, cm/s )k = Bilangan gelombangλ = Panjang gelombang ( m,cm )f = Frekuensi Gelombang ( Hz )T = Periode gelombang ( s )ω = Kecepatan sudut ( rad/s ) t = Lamanya titik asal telah bergetar ( s )ωt = Sudut fase gelombang ( rad)

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

a. Pemantulan Pada Ujung Bebas

22

PP

tl x t l xt t

v T T

11

PP

tl x t l xt t

v T T

P

y1

Untuk Gelombang Datang di titik P:

L

x

Untuk Gelombang pantul di titik P:

-

xl

T

tAy 2sin1

xl

T

tAy 2sin2

y2

Untuk gelombang Stasioner

)(2cos2sin2

xl

T

tAyP

YP = y1 + y2

l

T

txAyP 2sin)(2cos2

2 .cos 2 ( ) .x

A amplitudo gel stasioner

2 .cos 2 ( ) P

xA A

l

T

tAy PP 2sin

Maka Simpangan Gelombang Stasioner di titik P :

sin 2 sin 2p

t l x t l xy A A

T T

Letak Simpul dan Perut :

Letak simpul dan perut dihitung dari ujung pantul ke titik yang bersangkutan .

1. Letak simpul.

Simpul terjadi jika Ap= 0 dan dan secara umum teletak pada:

Sn=( 2n +1).¼λTY

Tempat-tempat yang mempunyai amplitudo terbesar disebut perut dan secara umum teletak pada:

2. Letak Perut.

Pn= n ( ½ λ )

Untuk gelombang Stasioner

b. Pemantulan pada ujung tetap

22

PP

tl x t l xt t

v T T

11

PP

tl x t l xt t

v T T

xl

T

tAy 2sin1

P

·

y1

y2

x

Gel. datangGel. pantul

Gel. stasioner

Untuk Gelombang Datang di titik P:

Untuk Gelombang pantul di titik P:

-

xl

T

tAy 2sin2

Terjadi loncatan fase

Y=y1+y2

)(2cos)(2sin2

l

T

txAY

tasioneorgelamplitudoA

Ax

A

p

P

.

)(2sin2

)(2cos

l

T

tAY P

sin 2 sin 2t l x t l x

Y A AT T

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

Letak simpul dan perut :

Letak simpul dan perut merupakan kebalikan gel.stasioner pada pemantulan ujung bebas.

Letak simpul ke n : Sn= n ( ½ λ )

Pn=( 2n +1).¼λLetak perut ke n:

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

SOAL LATIHAN

1. Tentukan sudut fase gelombang di titik P, jika titik O telah bergetar selama 1 sekon. Jarak titik P ke O 2 m cepat rambat gelombang 4 m/s dan periode gelombang adalah 1 sekon

2. Sebuah gelombang berjalanm dengan persamaan simpangan y = 0,02 sin ( 8πt – 4 x ), dimana y dan x dalam m dan t dalam s, Tentukan :

a. arah rambatan b. Frekuensi c. Panjang gelombangd. Kecepatan rambat gelombange. Amplitudo gelombang f. bilangan gelombang

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

3. Seutas tali yang panjangnya 2,5 m direntangkan yang ujungnya diikat pada sebuah tiang,kemudian ujung lain digetarkan harmonis dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm. Jika cepat rambat gelombang dalam tali 40 cm/s. Tentukan :a. Amplitudo gelombang stasioner disebuah titik yang berjarak 132,5 cm dari titik awalb. Simpangan gelombang pada titik tersebut setelah tali digetarkan selama 12 sekonc. Letak simpul ke enam tidak termasuk S0

d. Banyaknya pola gelombang stasioner yang terjadi pada tali

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

PEMBAHASAN1. Diketahui :

t = 1 sekon; x = 2 m

V = 4 m/s; T = 1 sekon

Ditanyakan :

θ = ... rad

Penyelesaian :

v

xtf 2

radianf

)

2

1(12

4

212

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

PEMBAHASAN2. Diketahui :

y = 0,02 sin ( 8πt – 4 x )Ditanyakan :

a. Arah rambat gelombangb. A = ..... ?; e. λ = ..... ?c. f = ..... ?; f . V = ..... ?d. k = ..... ?

Penyelesaian :a. Karena tanda didepan x negatif (-) dan didepan t positif ( + ) maka

arah rambatan gelombang ke kananb. A = 0,02 m = 2 cm diambil dari persamaan simpangan c. 2π ft = 8πt 2π f = 8 f = 4 Hzd. k = 4/me. k =2Π / λ λ = 2Π/k = 1,57 mf. V = f.λ = 4 x 1,57 = 6,28 m/s

GELOMBANG STASIONER ( GELOMBANG DIAM )

3. Diketahui :L = 2,5 m = 250 cm ; A = 10 cm f = 2 Hz ; T = ½ sekon ; V = 40 cm/s t = 12 sekonX = 250 – 132,5 = 117,5 cm

Ditanyakan : a. As = ..........? b. Y = ..........? c. S6 = .......... ? d. banyaknya pola gelombang = ……..?Penyelesaian :λ = V/f = 40/2 = 20 cm

)(2sin2.

x

AAa p

)20

5,117(2sin10.2 pA

0315sin.20pA

cmAp 21022

120

20

250122cos

21

PP Ay

l

T

tAyb PP 2cos.

5,12242cos210 Py

22cos210Py

23cos210Py

cos210Py

cmyP 210)1.(210

c. cmSnSn 6020.2

16

2

16

d. Banyaknya pola = L / λ

=250/20 =12½ pola gel.

OK KAWAN....SELAMAT

BELAJAR YA ....aguspurnomosite.blogspot.c

om