Fisdas 4 Klmpok 2a

31
Gelombang Berjalan dan Gelombang Stasioner BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Gelombang didefinisikan sebagai suatu getaran yang merambat. Didalam perambatannya gelombang membawa energi. Sehingga gelombang adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan merambatkan energi. Salah satu contoh dari gelombang adalah gelombang laut. Gelombang laut merupakan peristiwa naik turunnya permukaan laut secara vertikal yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Faktor penyebab terjadinya gelombang laut adalah angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Contoh lain adalah gelombang air, misalnya ketika Anda melempar sebuah batu kecil pada permukaan air yang tenang, akan muncul gelombang yang berbentuk lingkaran dan bergerak ke luar. Gangguan yang kita berikan menyebabkan partikel air bergetar atau berosilasi terhadap titik setimbangnya. Contoh gelombang selanjutnya adalah cahaya matahari, cahaya matahari juga merupakan gelombang, namun cahaya matahari dalam perambatannya tidak memerlukan medium, selain itu juga terdapat gelombang radio, televisi, dan masih banyak lagi. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana perbedaan gelombang berjalan dan gelombang stationer jika ditinjau dari amplitudo gelombang? 1 | Fisika Dasar 4

description

fisika

Transcript of Fisdas 4 Klmpok 2a

Gelombang Berjalan dan Gelombang Stasioner

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Gelombang didefinisikan sebagai suatu getaran yang merambat. Didalam perambatannya gelombang membawa energi. Sehingga gelombang adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan merambatkan energi. Salah satu contoh dari gelombang adalah gelombang laut. Gelombang laut merupakan peristiwa naik turunnya permukaan laut secara vertikal yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Faktor penyebab terjadinya gelombang laut adalah angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal.Contoh lain adalah gelombang air, misalnya ketika Anda melempar sebuah batu kecil pada permukaan air yang tenang, akan muncul gelombang yang berbentuk lingkaran dan bergerak ke luar. Gangguan yang kita berikan menyebabkan partikel air bergetar atau berosilasi terhadap titik setimbangnya. Contoh gelombang selanjutnya adalah cahaya matahari, cahaya matahari juga merupakan gelombang, namun cahaya matahari dalam perambatannya tidak memerlukan medium, selain itu juga terdapat gelombang radio, televisi, dan masih banyak lagi.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana perbedaan gelombang berjalan dan gelombang stationer jika ditinjau dari amplitudo gelombang?2. Bagaimana persamaan dari gelombang berjalan?3. Apa itu energi gelombang?4. Apa yang dimaksud dengan superposisi linier dan bagaimana prinsip superposisi linier?1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui perbedaan gelombang berjalan dan gelombang stationer jika ditinjau dari amplitudo gelombang.

2. Untuk mengetahui persamaan dari gelombang berjalan.

3. Untuk mengetahui tentang energi gelombang4. Mengetahui pengertian superposisi dan prinsip superposisi.

1.4 Manfaat

1. Bagi Pembaca

Dengan penulisan makalah ini, diharapkan pembaca dapat lebih memahami tentang gelombang stasioner dan gelombang berjalan.2. Bagi PenulisMelalui penulisan makalah ini, penulis mendapatkan berbagai macam manfaat, salah satunya yaitu penulis mendapatkan berbagai macam pencerahan ilmu melalui pencarian beberapa macam materi yang digunakan dalam pembuatan makalah ini. Selain itu, penulis juga mendapatkan pengalaman dalam pembuatan makalah yang baik dan benar, yang akan selalu digunakan di dalam melengkapi pembelajaran di perguruan tinggi.

BAB II

PEMBAHASANGelombang bila ditinjau dari sifat fisisnya, dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut :

1. Berdasarkan arah getar, gelombang dikelompokkan menjadi :

a. Gelombang Transversal, yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah perambatannya; misalnya gelombang pada tali, gelombang permukaan air, dan cahaya,

b. Gelombang Longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah perambatannya; misalnya gelombang bunyi.

2. Berdasarkan amplitudo, gelombang dikelompokkan menjadi:

a. Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang amplitudonya tetap di setiap titik yang dilalui gelombang; misalnya gelombang yang merambat pada tali yang sangat panjang.

b. Gelombang stasioner (diam), yaitu gelombang yang amplitudonya berubah-ubah; misalnya gelombang pada senar gitar.

3. Berdasarkan medium perambatan, gelombang dikelompokkan menjadi:

a. Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium perambatan, gelombang mekanik ini juga berupa usikan yang terjadi secara berurutan; misalnya bunyi dapat sampai di telinga kita karena ada udara sebagai medium (zat perantara),

b. Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium perambatan; misalnya cahaya matahari dapat sampai ke bumi walaupun bantara matahari dan bumi ada ruang hampa (tanpa medium).

Pada makalah ini kami akan menjelaskan tentang gelombang berdasarkan amplitudonya, dimana gelombang berdasarkan amplitudo yaitu gelombang berjalan dan gelombang stasioner.2.1 Gelombang Berjalan dan Gelombang Stasioner2.1.1 Gelombang Berjalan

Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya. Gelombang berjalan merupakan gelombang transversal atau gelombang longitudinal yang merambat dari satu ujung ke ujung yang lain.

Gambar 1. Gelombang berjalan

Gelombang berjalan memiliki persamaan :

y = A sin (t kx).

Persamaan ini didapat dari persamaan umum gelombang yaituy=Asin tdan = 2/ T.

Sehinggay= Asin (2t/T). Dari persamaany= Asin (2t/T), yang dimaksudtadalah waktu. Karena gelombang berjalan mengalami perubahan kecepatan, jarak dan waktu sehinnga dapat diambil kesimpulan persamaan gelombang y = A sin (2 (t2-t1)/T) , kemudian

t2 =x/v, sehingga

y= A sin 2t/T 2x/T.v karena v =.f, v = /T maka= T.vy = A sin2t/T2.x/ k = konstanta gelombang =2/ ,

y = A sin2t/T kxy = A sin (t kx).

Gambar 2. Contoh gelombang berjalan, sebuah tali yang diikatkan pada beban yang tergantung pada pegas vertikal Jika ujung salah satu tali diikatkan pada beban yang tergantung pada pegas vertikal, kemudian pegas digetarkan naik turun maka getaran pegas akan merambat pada tali seperti pada Gambar 1. Gelombang hasil rambatan pegas pada tali ini disebut gelombang berjalan. Pada gelombang berjalan jika kecepatan gelombang konstan maka gelombang selama bergerak tidak merubah bentuknya. Sehingga amplitude gelombang tetap. Tetapi jika kecepatan gelombang berubah-ubah dan adanya gesekan dakhil yang besar, mengakibatkan gelombang berubah-ubah bentuknya selama bergerak. Hal ini mengakibatkan amplitudenya tidak tetap. Amplitude gelombang yang tidak tetap terjadi karena kehilangan tenaga mekanis kepada medium atau sekitarnya. 2.1.2 Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner adalah gelombang yang merambat dengan amplitdo yang tidak tetap pada setiap titik yang dilaluinya. Gelombang stasioner disebut juga dengan gelombang diam atau gelombang tegak. Gelombang stasioner terjadi akibat interfrensi gelombang datang dengan gelombang pantul yang memiliki Aplitudo dan frekuensi yang sama tetapi arah rambat yang berbeda. Ada dua jenis gelombang stasioner, yaitu:

Gelombang stasioner pada ujung bebas

Gelombang stasioner pada ujung terikat

a. Gelombang Stasioner pada Ujung BebasMisalnya pada seutas tali yang panjangnya L yang ujung satu digetarkan transversal secara terus menerus sedangkan ujung yang lainnya diikatkan pada gelang yang ada pada tongkat yang dapat bergerak bebas. Jika pada ujung tali yang satu tersebut terus digetarkan maka gelombang akan merambat.

Gambar 3 Terbentuknya gelombang stasioner dari ujung bebasGelombang datang dan gelombang pantul di ujung bebas adalah 0, jadi = 0. Ini berarti bahwa fase gelombang datang sama dengan fase( gelombang pantul. Perhatikan Gambar 4.

Gambar 4

Pemantulan pada ujung bebas menghasilkan pulsa pantul sefase dengan pulsa datangnya. Dengan demikian jika gelombang datang yang merambat ke kanan dapat dinyatakan dengan y1 = A sin (kx - t), maka gelombang pantul yang merambat ke kiri tetapi sefase dinyatakan dengan :

y2 =A sin (-kx - t)

Sefase....

pemantulan terhadap x = 0

Dengan menggunakan sifat trigonometri sin (-) = -sin , dapat ditulis:

y2 = -A sin (kx - t)

Hasil superposisi gelombang datang, y1, dan gelombang pantul, y2, menghasilkan gelombang stasioner, y, dengan persamaan:

y = y1 + y2= A sin (kx - t) A sin (kx + t)

y = A [sin (kx - t) sin (kx + t)]

mengingat sin A sin B = 2 cos

maka

y = A 2 cos

atau dengan

y = 2 A cos kx sin t .......................................... y = As sin t ......................................................As = 2 A cos kx ..................................................b. Gelombang Stasioner pada Ujung Terikat

Misalnya pada seutas tali yang yang digetarkan pada salah satu ujungnya dengan ujung tali yang lainnya diikat sehingga tidak dapat bergerak. Ujung tali yang diikat ini selalu merupakan simpul gelombang karena tidak dapat bergetar. Jika ujung tali yang bebas digetarkan secara terus-menerus, gelombang akan merambat sampai ke ujung tetap yang terikat. Kemudian, gelombang tersebut akan dipantulkan. Gelombang datang dan gelombang pantul bersuperposisi, di suatu titik akan mengalami superposisi yang menguatkan dan di titik yang lain akan mengalami superposisi yang melemahkan. Pada keadaan tertentu maka akan terbentuk gelombang stasioner atau gelombang diam.

Pada titik tempat terjadinya superposisi yang menguatkan maka amplitudo getarnya dua kali amplitudo gelombang datang dan bernilai positif. Titik ini dinamakan titik perut, sedangkan pada tali terdapat titik yang tampak tidak bergerak dan titik tersebut dinamakan titik simpul.

Gambar 4. Terbentuknya gelombang stasioner dari ujung tali terikat

Dari gambar di atas kita dapat memperoleh penjelasan sebagai berikut.

Pada gelombang stasioner, ada titik-titik ketika kedua gelombang sefase yang menghasilkan titik perut dengan amplitudo 2A (A = amplitudo gelombang datang).

Pada gelombang stasioner, ada titik-titik ketika kedua gelombang berlawanan fase yang menghasilkan titik simpul dengan amplitudo nol.

Jika dibuatkan bentuk persamaan matematisnya akan diperoleh tempat terbentuknya simpul dan perut yang diukur dari ujung pemantulannya sebagai berikut.

Tempat simpul (S) dari ujung pemantulan.

S = 0, /2, , 3/2,

S = n(/2)

Tempat perut (P) dari ujung pemantulan.

P = /4, 3/4, 5/4, 7/4,

P = (2n -1)(/4) dengan n = 0, 1, 2, 3,

Jadi dari gambar diatas terlihat bahwa padagelombang stasioner ujung terikat akan nampak simpulpada pantulannya, sedangkan padagelombang stasioner ujung bebas akan nampak perutpada pantulannya.2.2 Persamaan Gelombang Berjalan

2.1.1 Simpangan gelombang

Pada gambar diatas, misalnya seutas tali yang panjang seperti pada gambar diatas terdapat titik P yang beerada sejauh x dari pusat getaran O. Jika cepat rambat gelombang adalah v, maka waktu yang diperlukan gelombang untuk merambat sampai dititik P adalah top = , jika titik O telah bergetar selama t sekon maka titik P akan bergetar selama :

tP = t tOPtP = t -

Dengan demikian simpangan gelombang berjalan untuk titik P menjadi:

Y = A sin = A sin t

= A sin (t - )

= A sin (t - )

= A sin ( - )

Y = A sin ( - )

Persamaan ini menyatakan persamaan gelombang yang berjalan dari kiri ke kanan, sebaliknya jika gelombang merambat dari kanan ke kiri persamaannya menjadi Y = A sin ( + )

Secara umum persamaan simpangan gelombang berjalan dapat dirumuskan sebagai berikut :

Y = A sin ( )

= A sin ( )

Y = A sin ( kx )

Dengan = dan k = Keterangan :

Y = Simpangan gelombang ( m )

A = Amplitudo gelombang ( m )

k = Bilangan gelombang ( m-1)

= Kecepatan sudut gelombang ( rad/s )

= Panjang gelombang ( m )

x = jarak titik ke pusat getaran ( m )

t = Lamanya getaran ( s )

T = Periode ( T )

Persamaan diatas berlaku denagan ketentuan sebagai berikut ;

1. Tanda negatif dalam sinus diberikan jika gelombang berjalan kekanan sedangkan tanda possitif diberikan jika gelombang berjalan kekiri.

2. Tanda positif pada A diberikan jika titik asal getaran untuk pertama kali bergetar ke atas, sedangkan tanda negatif diberikan pada A jika titik asal bergetar untuk pertama kalinya bergetar ke bawah.

3. Untuk titik asal getaran berlaku x = 0

2.1.2 Kecepatan gelombang berjalan Persamaan kecepatan gelombang bisa didapat dengan menurunkan persamaan simpangan gelombang, atau dengan kalimat lain persamaan kecepatan adalah turunan dari persamaan simpangan gelombang.

Y = A sin ( t kx)

Perhatikan pola persamaan simpangan gelombang berikut:

Jika persamaan diatas kita turunkan maka akan didapat :

Kecepatan dari gelombang berjalan dapat ditentukan dengan menurunkan simpangan gelombang berjalan terhadap waktu, dengan demikian kecepatan gelombang berjalan dirumuskan sebagai berikut : v = = v = A cos ( kx )

Dengan v adalah kecepatan gelombang untuk nilai t dan x tertentu dalam satuan m/s. Ingat kembali adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana = 2 f, k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2/, dengan adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter.

Kecepatan gelombang akan maksimum jika harga cos ( kx ) = 1, dengan demikian kecepatan maksimum gelombang berjalan dirumuskan sebagai berikut :

vmaks = A

2.1.3 Percepatan gelombang berjalan

Persamaan percepatan gelombang bisa didapat dengan menurunkan persamaan kecepatan gelombang, atau dengan kata-kata lain persamaan percepatan adalah turunan (pertama) dari persamaan kecepatan gelombang. Jika dilihat dari persamaan simpangan gelombang, persamaan percepatan merupakan turunan keduanya (turunan pertamanya adalah persamaan kecepatan).

Perhatikan pola persamaan kecepatan gelombang berikut:

v = A cos ( t kx)

Percepatan gelombang dapat ditentukan dengan penurunan kecepatan gelombang berjalan terhadap waktu, dengan demikian dapat diproleh gelombang berjalan sebagai berikut :

a = = a = -Acos ( kx )

Dengan a adalah percepatan gelombang untuk nilai t dan x tertentu dalam satuan m/s2. Ingat kembali adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana = 2 f, k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2/, dengan adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter.

Ingat kembali bahwa A sin ( t kx) adalah sama dengan simpangan gelombang (Y) sehingga persamaan percepatan di atas bisa ditulis dalam bentuk lain:

a = 2 Y

Kecepatan gelombang akan maksimum jika harga sin ( kx ) = 1, dengan demikian kecepatan maksimum gelombang berjalan dirumuskan sebagai berikut :

amaks = A2.1.4 Sudut fase, fase dan beda fase gelombang berjalan

Sudut fase dan fase dari gelombang berjalan dapat ditentukan dari simpangan gelombang berjalan sebagai berikut.

= ( )

dan fase gelombangnya =

Jika pada tali terdapat dua ttitik yang masing masing berjarak x1 dan x2 dari pusat getaran O maka beda fase kedua titik ditentukan :

B

A

x1

x2

= - = ( ) - ( )

=

Contoh soal :1. Sebuah gelombang berjalan merambat ke kanan memiliki amplitudo 20 cm dan panjang gelombang 5 cm. jika periode gelombang 0,2 sekon, maka tentukan bilangan gelombang, kecepatan sudut dan persamaan gelombang berjalan !

penyelesaian

Dik : A = 20 cm

= 5 cm

T = 0,2 s

Dit : k =?

= ?

Y = ?

Jawab :

k = = = 0,4 = = = 10 rads/s

Y = A sin ( kx )

= 20 sin ( 10t - 0,4 )

= 20 sin ( 5t - 0,2 )

2. Salah satu ujung seutas kawat di getarkan harmonik, sehingga getaran tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dan ujung kawat mulai digetarkan keatas dengan frekuensi 10 Hz dan amplitude 10 cm tititk P berjarak 40 cm pada saat ujung kawat telah bergetar 0,1 sekon tentukanlah kecepatan partikel dititik P dan percepatan partikel dititik P !

Penyelesaian

Dik : f = 10 Hz

A = 10 cm

x = 40 cm

T = 0,1 sekon

Dit : v = ..?

a = ..?

Jawab :v = A cos ( - )

= 0,1 . 62,8 cos 360 ( )

= 6,28 cos 360 ( 0,8 )

= 6,28 cos 288 = 1,94 m/s

a = - Acos 2 ( - )

= - 0,1 ( 62,8)2 cos 360 ( ) = 374,6 m/s22.2 Energi Gelombang

Gelombang membawa energy dari satu tempat ke tempat lain. Sementara gelombang merambat melalui medium, energy dipindahkan sebagai energy getaran dari partikel ke partikel pada medium tersebut. Sebuah partikel bergerak dalam GHS sementara gelombang lewat, sehingga setiap partikel mempunyai energy , dimana adalah amplitudo geraknya, baik secara transversal maupun longitudinal.

Dengan demikian, kita memiliki hasil yang penting bahwa energy yang dibawa gelombang sebanding dengan kuadrat amplitudo. Intensitas sebuah gelombang didefinisikan sebagai daya (energy per satuan waktu) yang dibawa melintasi daerah yang tegak lurus terhadap aliran energy:

..........................................................................(12)Maka intensitas:

Jika gelombang mengalir ke luar dari sumber ke semua arah, gelombang tersebut merupakan gelombang tiga dimensi. Contohnya adalah suara yang merambat di udara terbuka, gelombang gempa bumi dan gelombang cahaya. Jika medium tersebut isotropic (sama ke semua arah), gelombang dikatakan berbentuk gelombang bola. Sementara gelombang merambat ke luar, energy yang dibawanya tersebar ke area yang makin lama makin luas karena luas permukaan bola dengan radius adalah . Berarti intensitas gelombang adalah

.................................................................................(13)Jika keluaran daya dari sumber konstan, maka intensitas berkurang sebagai kebalikan dari kuadrat jarak dari sumber:

Gambar 7Jika kita ambil dua titik dengan jarak dan dari sumber gambar 5, maka dan , sehingga

..............................................................................................(14)Dengan demikian, sebagai contoh, jika jarak digandakan maka intensitas diperkecil sebesar dari nilai sebelumnya: .

Amplitude gelombang juga berkurang terhadap jarak. Karena kerapatan sebanding dengan kuadrat amplitude. Seperti pada persamaan , maka amplitude harus mengecil sebesar 1/R sehingga

Akan sebanding dengan sehingga

Jika kita ambil lagi 2 jarak yang berbeda dari sumberdan maka

............................................................................................(15)Ketika gelombang dua kali lipat lebih jauh dari sumber, amplitude akan menjadi setengahnya dan seterusnya (dengan mengabaikan peredaman yang disebabkan oleh gesekan).2.3 Superposisi LinierSuperposisi merupakan penggabungan dua gelombang atau lebih. Apabila dua gelombang atau lebih merambat pada medium yang sama. Maka, gelombang-gelombang tersebut akan datang di suatu titik pada saat yang sama sehingga terjadilah superposisi gelombang. Artinya, simpangan gelombang-gelombang tersebut di tiap titik dapat dijumlahkan sehingga akan menghasilkan sebuah gelombang baru.Contoh:

Gambar 8. Gelombang SuperposisiAdapun contoh lain dari superposisi linier seperti pada gambar berikut :

Gambar 9. Superposisi dua gelombang y1 dan y2 yang memiliki amplitudo berbeda.

Misalkan, simpangan getaran di suatu titik disebabkan oleh gelombang satu dan dua, yaitu y1 dan y2. Kedua gelombang mempunyai amplitudo A dan frekuensi sudut yaitu yang sama dan merambat dari titik yang sama dengan arah sama pula.Persamaan superposisi dua gelombang tersebut dapat diturunkan persamaannya sebagai berikut.

y1 = A sint; y2 = Asin (t + )Kedua gelombang di atas memiliki perbedaan sudut fase sebesar .

Persamaan simpangan gelombang hasil superposisi kedua gelombang tersebut adalah

y = y1 + y2 = A sint; y2 + Asin (t + )

Dengan menggunakan aturan sinus, yaitu:

Karena cosinus merupakan fungsi genap, artinya cos = cos(-) sehingga persamaan dapat ditulis sebagai berikut.

Karena nilai beda fasenya () adalah tetap, persamaan getaran hasil superposisi dua gelombang dapat ditulis menjadi:

Dan

disebut amplitudo gelombang hasil superposisi.

Perpaduan dua buah gelombang atau superposisi terjadi pula ketika gelombang datang dan gelombang pada sebuah tali yang bergetar secara terus-menerus dijumlahkan. Kedua gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama serta berlawanan arah tersebut akan menghasilkan sebuah superposisi gelombang yang disebut gelombang stasioner atau gelombang diam.

Contoh soal:

1. Sebuah gelombang merambat pada medium yang sama dan arah getarnya sama. Persamaan getaran di suatu titik yang dihasilkan masing-masing gelombang adalah

Apabila , tentukanlah :

a. Amplitudo gelombang interferensi;

b. Simpangan gelombang di titik tersebut setelah 1 sekon.

Jawab:

a. Amplitudo Gelombang; dengan A = 0,5 cm,

cm

c. Simpangan gelombang jika t = 1 sekon:

2.4.1 Prinsip Superposisi Linier

Ketika dua gelombang atau lebih datang secara bersamaan pada tempat yang sama, resultan gangguan adalah jumlah gangguan dari masing-masing gelombang. Menurut Haliday dua gelombang dapat melintasi ruang yang sama, tanpa adanya ketergantungan di antara gelombang-gelombang tersebut terhadap satu sama lain. Misalnya gelombang radio dari banyak frekuensi yang lewat melalui sebuah antenna radio, arus listrik yang ditimbulkan di dalam antena tersebut oleh aksi super posisi dari semua gelombang ini adalah sangat kompleks. Walaupun demikian kita masih bisa menyetel antenna ke sebuah stasiun khas, dan sinyal yang kita terima dari stasiun tersebut pada prinsipnya sama dengan sinyal yang akan kita terima jika semua stasiun lainnya berhenti memancarkan sinyal. Prinsip ini dapat diaplikasikan pada semua jenis gelombang termasuk gelombang bunyi, gelombang permukaan air dan gelombang elektromagnetik seperti cahaya. Kita akan mempraktekkan prinsip ini untuk menemukan rumus gelombang stasioner pada tali.

Telah diketahui bahwa jika salah satu ujung tali digetarkan harmonik naik-turun maka gelombang sinusoidal akan merambat sepanjang tali. Apa yang terjadi ketika gelombang telah sampai pada ujung lainnya. Gelombang datang ini akan dipantulkan sehingga terjadilah gelombang pantul. Dengan demikian pada setiap titik sepanjang tali, bertemu dua gelombang yaitu gelombang datang dan gelombang pantul, yang keduanya memiliki amplitudo dan frekuensi yang sama. Superposisi kedua gelombang yang berlawanan arah inilah yang menghasilkangelombang stasioner. (Gelombang stasioner sering disebut juga sebagai gelombang berdiri atau gelombang diam). Ujung tali yang tak digetarkan bisa diikat kuat pada sebuah tiang sehingga tidak dapat bergerak ketika ujung lainya digetarkan. Ujung ini disebut ujung tetap. Tetapi bisa juga ujung yang tak digetarkan ini diikatkan pada suatu gelang yang bergerak pada tiang tanpa gesekan. Ujung ini disebutujung bebas.BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya. Sedangkan gelombang stasioner adalah gelombang yang merambat dengan amplitdo yang tidak tetap pada setiap titik yang dilaluinya.

2. Persamaan gelombang untuk

Simpangan gelombang

Y = A sin ( - )

Y = A sin ( kx )

Dengan = dan k = Kecepatan gelombang

v = A cos ( kx )

Percepatan gelombang berjalan

a = -Acos ( kx )

Sudut fase, fase dan beda fase geolmbang berjalan

Sudut fase = ( ), dan

fase gelombangnya = beda fase = - = ( ) - ( )

= 3. Energy yang dibawa gelombang sebanding dengan kuadrat amplitudo. Intensitas sebuah gelombang didefinisikan sebagai daya (energy per satuan waktu) yang dibawa melintasi daerah yang tegak lurus terhadap aliran energy:

Maka intensitas: 4. Superposisi merupakan penggabungan dua gelombang atau lebih. Atau proses penambahan vektor dari pergeseran-pergeseran dari sebuah partikel atau gelombang.5. Prinsip superposisi linier yaitu dua gelombang dapat melintasi ruang yang sama, tanpa adanya ketergantungan di antara gelombang-gelombang tersebut terhadap satu sama lain.3.2 Saran

Sebagai calon seorang guru Fisika sebaiknya kita memahami dengan baik tentang persamaan gelombang stasioner dan gelombang berjalan, perbedaan gelombang berjalan yang menyangkut simpangan, kecepatan, percepatan, dan besaran-basaran gelombang, energi gelombang, superposisi linier dan prinsip superposisi linier. x

Gambar 6 Beda Fase Gelombang

Gelombang 1

Gelombang 2

Gelombang superposisi

Gambar 2.

Gambar 2.

P

v

Gambar 5. Contoh simpangan gelombang

20 | Fisika Dasar 4