Getaran Dan Gelombang

38 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. FISIKA KELAS VIII

Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.

BAB V GETARAN DAN GELOMBANGPembelajaran ini bertujuan agar Anda dapat : Mengidentifikasi getaran pada kehidupan sehari-hari Mengukur periode dan frekuensi suatu getaran Menyelidiki karakteristik gelombang longitudinal dan gelombang transversal Mendeskripsikan hubungan antara kecepatan rambat gelombang, frekuensi dan panjang gelombang Mengkaitkan konsep gelombang dengan kehidupan sehari-hari

TAHUKAH KAMU APA ITU GELOMBANG ? GELOMBANG MERUPAKAN GETARAN YANG MERAMBAT. GAMBAR DI ATAS MERUPAKAN GAMBAR GELOMBANG TSUNAMI. DENGAN ENERGINYA YANG SANGAT BESAR , GELOMBANG TSUNAMI DAPAT MENDORONG DAN MENYAPU BANGUNAN ATAU APA SAJA YANG DILEWATINYA HINGGA RATA DENGAN TANAH, SEPERTI YANG TERJADI DI ACEH. PADA BAB INI KITA AKAN MEMPELAJARI GETARAN, PERIODE GETARAN, JENIS-JENIS GELOMBANG, CEPAT RAMBAT GELOMBANG, KONSEP GELOMBANG DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI


39 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.

GetaranA.

Mengidentifikasikan Getaran Pada Kehidupan Sehari-Hari

Pernahkah Kamu merasakan berada dalam bus yang mesinnya dihidupkan, tetapi belum berjalan ? Keadaan seperti itulah yang disebut bergetar. Cobalah pegang pangkal tenggorokanmu ketika berbicara. Apa yang kamu rasakan? Ada getaran dapat dirasakan di pangkal tenggorokan ketika berbicara. Bahkan permukaan bumi akan bergetar saat terjadi gempa. Masih banyak peristiwa yang berkaitan dengan getaran, lebah menggetarkan sayapnya untuk bisa terbang dan jangkrik menggetar-getarkan sayapnya untuk bisa mengeluarkan suara yang merdu. Sebenarnya setiap benda selalu dalam keadaan bergetar. Hanya saja, getaran ada yang bisa diamati dan ada yang sulit (tidak bisa) diamati. Jadi, menara yang tampak kokoh berdiri tegak sebenarnya selalu dalam keadaan bergetar (getaran alamiah). Kegiatan 5.1. Getaran pada pegas. 1. Siapkan beban, pegas dan statif. Gambar 5.1 Getaran pegas 2. Gantungkan pegas pada ujung statif dan pada ujung yang lain diikatkan beban. 3. Amati pegas pada saat diam! Posisi beban pada saat diam disebut posisi setimbang. 4. Tariklah beban ke bawah sekitar 3 atau 4 cm, kemudian lepaskan apa yang kamu amati? Kegiatan 5.2. Getaran pada ayunan 1. Ambil benang, beban dan statif 2. Ikatkan beban pada benang, kemudian ikatkan benang tersebut pada sebuah statif. 3. Simpangkan beban, ke kiri sekitar 10 cm, kemudian lepaskan, amatilah! Gambar 5.2. Bandul ayunan Untuk lebih jelasnya tentang konsep getaran, kita amati lagi getaran pada ayunan. Ketika beban disimpangkan ke kiri (ke B), kemudian dilepasklan, beban akan bergerak bolak-balik disekitar titik A. titik A disebut titik kesetimbangan. Gerakan ini terjadi berulang-ulang secara teratur (periodik). Adapun yang dimaksud satur getaran adalah gerak benda melalui A-B-A-C-A atau B-A-C-A-B atau C-A-B-A-C. Berdasakan uraian tersebut dapat dikatakan bahwa setiap benda yang bergetar pasti mempunyai simpangan getar. Simpangan getar yang dimaksud adalah jarak B A C


40 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. kedudukan benda dari setimbangnya. Adapun simpangan getar yang paling jauh disebut Amplitudo, pada kegiatan diatas, amplitudo ditunjukkan oleh jarak AB atau AC. Dengan demikian satu gerakan dapat dikatakan sebagai gerak bolak-balik melalui titik setimbang dengan panjang lintasan sama dengan empat kali amplitudonya. Gambar 5.3. Gerak bandul Diskusi 5.1. Pada kegiatan diatas, biarkan beban berayun. Semakin lama benda akan berhenti berayun (amplitudonya sama dengan nol). Mengapa demikian?. UJI KOMPETENSI 1. 2. Apakah yang dimaksud dengan getaran dalam fisika Berikan dua contoh getaran dalam fisika pada kehidupan sehari-hari. 3. Gerak bulan mengelilingi bumi dan gerak bumi mengelilingi matahari apakah termasuk dalam getaran ? B. Mengukur Perioda dan Frekuensi suatu getaran Amplitudo merupakan besaran panjang. Oleh karena itu, untuk menempuh amplitudo getaran diperlukan waktu tertentu. Apalagi menempuh lintasan satu getaran. Untuk lebih memahami pengertian periode getaran, lakukan kegiatan berikut! Kegiatan 5.3. Periode getaran 1. Siapkan benang, beban, statif dan stopwatch. 2. Ikatkan beban pada benang, kemudian ikatkan benang tersebut pada sebuah statif. 3. Simpangkan beban sejauh 10 cm, kemudian lepaskan! Biarkan beberapa detik benda berayun. 4. Catatlah waktu yang diperlukan untuk satu kali berayun (yaitu dari posisi simpangan sebelah kiri kembali ke kiri lagi). 5. Ulangi kegiatan 4 beberapa kali dan tentukan waktu rata-rata yang diperlukan beban untuk melakukan satu kali ayunan (getaran). Waktu yang diperlukan beban untuk melakukan satu kali ayunan (getaran) disebut Periode. Periode diberi lambang T dan satuannya dinyatakan dalam sekon (s). Cara lain mengukur periode suatu getaran dapat dilakukan dengan mengukur waktu yang diperlukan beban untuk melakukan sejumlah getaran. Sehingga periode dapat dihitung dengan membagi waktu getaran dengan jumlah getaran, dapat dirumuskan sebagai berikut: T=t dimana T = Periode, t = lama benda bergetar, N = jumlah getaran N


41 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Contoh Soal 1. Jika waktu yang dibutuhkan 80 kali getaran adalah 20 sekon. Berapa periode getaran tersebut? Ditanya : Banyaknya getaran (N) = 80 kali Waktu yang diperlukan (t) = 20 s Ditanya : Periode (T) = ? Jawab : T=t 20 s = = 0,25 s N 80

Jadi periode getaran adalah 0,25 s. 2. Periode suatu ayunan adalah 0,2 s. Berapa kali ayunankah suatu beban, selama menit? Diketahui (T) = 0,2 s Waktu yang diperlukan (t) = 1 menit = 1 x 60 s = 60 s Ditanya : N=? Jawab : T=60 t t => N = = 0,2 = 300 N T

Jadi banyaknya ayunan adalah 300 ayunan. Periode suatu getaran tidak tergantung pada besarnya amplitudo, semakin besar amplitudo suatu getaran, maka semakin cepat getaran yang terjadi sehingga waktu untuk melakukan 1 kali getaran tidak berubah (tetap). Jika kita dapat menentukan waktu yang diperlukan untuk bergetar, tentunya kita juga dapat menentukan banyaknya getaran tiap satuan waktu. Banyaknya getaran yang terhadui setiap satu satuan waktu disebut frekuensi getaran. f=N t

Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz). Misalnya, jikwa waktu yang diperlukan untuk bergetar 10 kali getaran adalah 5 sekon, maka setiap sekali getaran memerlukan waktu 1/2 sekon dan setiap detik terjadi 2 kali getaran. Dengan kata lain, jika periode getaran 1/2 sekon, frekuensinya 2 Hz. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa periode merupakan kebalikan frekuensi, hubungan keduanya dapat dituliskan. T= f1

atau

f=

1 T


42 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Karena besarnya periode tidak tergantung pada amplitudo maka frekuensi pun tidak bergantung pada amplitudo. Jadi ciri suatu getaran ditandai oleh amplitudo dan frekuensi atau periode.

Contoh Soal : 1. Sebuah bandul berayun 90 ayunan tiap menit. Berapa frekuensi tiap ayunan bandul itu? Diketahui : Banyak ayunan (N) = 90 ayunan Waktu (t) = 1 menit = sekon Ditanya : Frekuensi (f) = ? Jawab : f=1 t ; dimana T = T N

1 N = T T

f=

N 90 = T 60 s

f = 1,5/s = 1,5 Hz Jadi frekuensi ayunan bandul itu adalah 1,5 Hz. 2. Sebuah bandul berayun dengan frekuensi 2 Hz. Berapa periode ayunan bandul itu ? Diketahui : Frekuensi (f) = 2 Hz Ditanya : Periode (T) = ? Jawab : T= f = 2 T = 0,5 s. Jadi periode ayunan adalah 1/2 s. Latihan Soal : 1. Jika dalam 5 sekon terjadi 100 kali getaran, Berapa frekuensi getaran tersebut? 2. Jika periode dari suatu benda yang bergetar ialah 0,001 sekon, berapa frekuensinya? Berapa banyaknya getaran selama 30 sekon? 3. Sayap lebah bergetar 600 kali tiap menit. Berapa frekuensi dan periodenya ? 4. Bandul jam dinding di masjid tiap menit bergetar 30 kali bolak-balik. Hitunglah periode dan frekuensinya !1

1


43 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 5. Periode piston mesin sepeda motor 50 sekon. Berapa banyak getaran yang dilakukan selama 0,5 jam, berapa pula frekuensinya ? 6. Amir menggoyang-goyangkan kaki sambil duduk, dalam semenit kakinya bolakbalik sebanyak 20 kali. Tentukan frekuensi dan periode gerakan kaki Amir. 7. Hafidz bernyanyi sehingga pita suara dalam tenggorokannya bergetar dengan frekuensi 200 Hz. Berapa periode getaran pita suara Hafidz, dan berapa banyak getaran pita suara itu selama 4 menit ?

GelombangPernahkah kamu melemparkan kerikil (batu kecil) ke dalam air yang tenang? Jika kita melemparkan kerikil ke dalam air tenang, permukaan tersebut tampak bergerak.

Gerakan itu menyebar ke Gambar 5.4. Gelombang air laut untuk olah raga selancar air segala arah menjauhi titik yang merupakan tempat

jatuhnya kerikil. Gerakan ini dinamakan gelombang. Hal yang sama dapat kita amati ketika kita berada di pantai. Disana, kita dapat melihat gerakan ombak air laut. Gerakan ombak air laut juga dinamakan gelombang. Dalam hal ini, medium gelombang tidak ikut merambat. Hal itu jika terbukti jika kita letakkan kertas dipermukaan air, kertas itu hanya bergerak naik turun (bergetar) ditempatnya, tidak ikut terseret ombak. Dari kedua contoh diatas kita dapat mengetahui bahwa gelombang tidak terjadi dengan sendirinya. Gelombang yang terjadi pada air tenang disebabkan oleh kerikil yang jatuh ke dalamnya, sedangkan gelombang air laut disebabkan tiupan angin yang mengenai permukaan air laut. Jika penyebab terjadinya gelombang disebut usikan, dapat dikatakan bahwa gelombang adalah getaran yang merambat. Perambatan gelombang ini dapat terjadi melalui medium (zat perantara) dan tanpa melalui medium.


44 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Diskusi 5.2. Apakah perbedaan dan persamaan antara getaran dan gelombang?

Gelombang adalah suatu getaran yang merambat, selama perambatannya gelombang membawa energi. Coba apa yang kamu rasakan apabila berdiri di tepi pantai menantang datangnya gelombang air laut. Tentu tubuhmu akan merasakan dorongan ketika gelombang air laut datang. Gelombang dan air laut merupakan energi yang merambat melalui zat perantara, yaitu permukaan air laut. Selain itu, gelombang tersebut mengakibatkan energi gerak berupa dorongan. Besar kecilnya gelombang air laut bergantung pada besar kecilnya energi yang merambat. Gemba bumi di laut akan menyebabkan gelombang air laut yang besar, atau biasa disebut gelombang Tsunami, gelombang tersebut merambatkan energi yang sangat besar, sehingga sewaktu geombang tersebut mengenai pantai, akan memporak porandakan kawasan sekitar pantai tersebut. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa gelombang yang merambat membawa energi. Berdasarkan medium perambatan, gelombang dibedakan menjadi dua yaitu: 1) Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang perantaranya butuh medium (zat perantara), contoh; gelombang tali, slinki, gelombang air laut, gelombang bunyi dan lain-lain. 2) Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang perambatannya tidak memerlukan medium. Contohnya yaitu gelombang cahaya, gelombang radio dan gelombang sinar X. C. Menyelidiki Karakteristik gelombang longitudinal dan gelombang transversal. Gelombang berdasarkan pada arah perambatannya dan arah getarannya dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Untuk lebih memahami dua jenis gelombang tersebut, lakukanlah kegiatan berikut Kegiatan 5.4. Gelombang pada tali 1. Siapkan sebuah tali 2. Ikatkan ujung tali pada tiang. Ujung yang lain kamu getarkan naik turun. 3. Amatilah gelombang yang terjadi. Kemanakah arah rambatnya?

Gambar 5.5. Gelombang pada tali



Kegiatan 5.5 Gelombang pada Slinki 1. Siapkan sebuah slinki 2. Ikatkan ujung slinki pada dinding dan ujung yang lain. 3. gerakkan ujung Slinki yang kamu pegang ke depan dan ke belakang, secara berulang-ulang dan teratur. 4. Amati kemana arah perambatan gelombangnya !

Arah rambat

Arah getar

Gambar 5.6. Gelombang pada slinki Dari kedua kegiatan diatas, jika kita perhatikan, gelombang yang terjadi pada tali berbeda dengan gelombang yang terjadi pada slinki. Gelombang yang terjadi pada tali naik turun berupa bukit dan lembah yang merambat. Bukti dan gelombang menunjukkan arah getar gelombang. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa arah rambat gelombang pada tali tegak lurus dengan arah getarnya. Gelombang yang mempunyai sifat seperti itu disebut gelombang transversal. Selain gelombang air laut dan gelombang cahaya. Untuk mengetahui lebh jelas bagian-bagian gelombang transversal, perhatikan gambar di bawah ini.

F B D A B' C D' E F' G H H' I

Gambar 5.7. Gelombang transversal pada tali Dari gambar dapat diketahui bagian gelombang transversal sebagai berikut: A-B-C C-D-E B-B'/ D-D' A-B-C-D-E disebut bukit gelombang disebut lembah gelombang disebut amplitudo gelombang disebut satu gelombang


46 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Gelombang yang terjadi pada slinki yang digetarkan searah dengan membujurnya slinki berupa rapatan dan renggangan. Perhatikan gambar di bawah ini. Regangan A B Rapatan Regangan C B Rapatan Regangan B

Gambar 5.8. Gelombang longitudinal pada slinki Rapatan terjadi jika partikel-partikel medium gelombang bergerak saling menjauhi, jadi partikel-partikel itu hanya bergerak bolak-balik disekitar titik kesetimbangan (pusat rapatan dan regangan), tidak merambat bersama gelombang. Panjang gelombang ( ) untuk gelombang longitudinal adalah jarak antara dua rapatan atau regangan yang berurutan.

D. Mendeskripsikan hubungan antara kecepatan rambat gelombang, frekuensi dan panjang gelombang.Gelombang merambat lurus memerlukan waktu dalam perambatannya. Waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak sepanjang satu gelombang disebut periode gelombang. Periode gelombang diberi lambang T dan satuannya sekon. Banyaknya gelombang yang terjadi setiap sekon disebut frekuensi gelombang. Frekuensi gelombang dinyatakan dengan lambang f dan satuannya (Hz). Hubungan antara f dan T dapat dituliskan sebagai berikut: f=1 1 atau T = f T

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh sebuah gelombang dalam waktu satu sekon. Waktu yang diperlukan gelombang untuk berpindah sejauh satu panjang gelombang sama dengan satu periode. Dengan kata lain, untuk berpindah sejauh diperlukan waktu T, sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut : V=

T

; karena f = v v =

1 T1 . f

Maka

= f.

Dimana v = cepat rambat gelombang (m/s) F = Frekuensi gelombang (Hz)

= Panjang Gelombang (m)T = Periode gelombang (s)


47 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Contoh Soal 1. Getaran sebuah garpu tala menghasilkan gelombang udara yang panjangnya 1,7 meter. Apabila cepat rambatnya 340 m/s, berapa frekuensinya? Diktehui : v Jawab : v = . f f= f= = 1,7 m = 340 m/s

Ditanyakan : f = ?

340 m / s = 200 Hz. 1,7 m

2. Gelombang air di pantai bergerak dengan kecepatan 24 m/s. Jarak antara dua puncak gelombang yang berurutan adalah 12 m. Berapa banyak gelombang yang menimpa pantai tiap harinya ? Diketahui : Jarak dua puncak gelombang ( ) = 12 m v = 24 m/s Ditanya : N (banyaknya gelombang tiap hari) Jawab :

= ff =

24 m / s 2 Hz 12 m

=

Banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu hari adalah N N = f.t = 2 x 24 x 60 x 60 (ingat 1 hari = 24 x 60 x 60 detik) = 172.800 gelombang Soal Latihan 1. Sebuah pegas menghasilkan gelombang longitudinal. Jarak antara rapatan dan regangan yang berurutan adalah 20 cm. Jika frekuensi gelombang 80 Hz, hitunglah : a. Periode gelombang b. Penjang gelombang c. Cepat rambat gelombang 2. Dalam 60 sekon terjadi 20 gelombang air. Jika jarak antara puncak dan dasar gelombang yang berurutan 5 m. Tentukan : a. Frekuensi gelombang b. Cepat rambat gelombang 3. Sebuah pemancar radio memancarkan gelombang dengan frekuensi 2 MHz (1 MHz = 106 Hz). Berapa panjang gelombang yang dipancarkan ?



E.

Konsep Gelombang dalam kehidupan sehari-hari Pemantulan GelombangPada umumnya gelombang dapat dipantulkan. Gelombang ombak air laut yang datang dari tengah laut akan dipantulkan kembali ke tengah laut saat mencapai pantai. Sebuah batu yang dijatuhkan ke air kolam menghasilkan gelombang yang menyebar menurut lingkaran, setelah mencapai tepi kolam gelombang dipantulkan kembali. Apabila gelombang air dipantulkan, bagaimana halnya dengan gelombang bunyi? Pada saat kamu di gedung pertunjukan. Cobalah kamu berteriak, apa yang kamu dengar? Ternyata, suara teriakanmu terdengar berulang-ulang. Hal itu terjadi karena suara dipantulkan oleh dinding gedung pertunjukkan tersebut. Gelombang air dan bunyi adalah gelombang mekanik. Keduanya sama-sama dipantulkan. Gelombang cahaya dan radio adalah gelombang elektromagnetik. Apakah keduanya sama-sama dipantulkan? Gelombang cahaya dapat dipantulkan oleh cermin. Kita dapat melihat benda-benda disekitar kita karena cahaya yang diterima oleh benda-benda tersebut dipantulkan kembali. Selanjutnya cahaya pemantulan itu masuk mata dan kita dapat melihat benda tersebut. Gelombang radio yang dipancarkan ke angkasa oleh pemancar radio akan dipantulkan kembali ke permukaan bumi oleh lapisan atmosfir. Gelombang radar dapat digunakan untuk mengukur jarak bulan ke bumi menggunakan prinsip pemantulan. Yang lebih lazim lagi gelombang ini digunakan untuk mengukur kedalaman air laut. Dengan prinsip pemantulan gelombang atau gema dan melengkapi dengan alat vibrator gelombang dan receiver gelombang pantul ilmuwan tidak kesulitan mengukur kedalaman palung laut atau celah-celah di dasar laut yang tidak memungkinkan dikunjungi.

RINGKASAN bergetar, N = jumlah getaran Rumus frekuensi getaran adalah f =N t

Getaran adalah gerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan Satu getaran berarti gerak bolak balik sati kali Rumus periode getaran adalah T =t dimana T = Periode, t = lama benda N

Gelombang adalah getaran yang menjalar


49 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.1 atau T = T

1 f

Hubungan antara frekuensi dan periode gelombang adalah f =

Gelombang menurut arah getar dan arah rambatnya dibagi gelombang Rumus cepat rambat gelombang adalah v = f.

transversal dan gelombang longitudinal

Aplikasi gelombang dalam kehiduopan sehari hari sangat luas cakupannya.

Antara lain adalah menggunakan prinsip pemantulan gelombang, seperti pada pemantulan gelombang bunyi, gelombang radar, gelombang radio dan sebagainya.

SOAL KOMPETENSI BAB V SOAL ESSAY Jawablah dengan tepat ! 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Dapatkah gelombang merambat tanpa medium ? Jelaskan ! Jelaskan gelombang dengan energi ! Jelaskan sifat ujung tali yang terikat pada tiang saat terjadi gelombang ! Sebutkan definisi satu gelombang ! Apa yang dimaksud dengan gelombang mekanik dan gelombang elektromanetik ? perhatikan gelombang transversal berikut ! Tentukan cepat ramabatnya ! Apa yang dimaksud dengan gelombang ? Jelaskan perbedaan antara gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik ! Sebutkan 2 contoh macam gelombang mekanik ! Mengapa gelombang radio termasuk gelombang elektromagnetik ?

SOAL PILIHAN GANDA PILIHLAH SALAH SATU JAWABAN YANG BENAR 1. Getaran artinya . A. gerak bolak-balik melalui keseimbangan. B. Gerak yang cepat C. Gerakan seperti ujung mistar D. Gerakan



C A

B

2. Pada gambar diatas yang menyatakan satu getaran: A. ABC B. ABA 3. Yang menyatakan getaran: A. BACA B. ABA 4. Maksud 125 Hz adalah A. waktu 125 detik terdapat 1 getaran B. banyaknya getaran dalam 1 detik terdapat 125 buah getaran. C. banyaknya gerakan dalam satu menit terdapat 1235 buah gerakan. D. waktu 1 menit terdapat 125 gerakan. 5. Manakah yang menyatakan hubungan antara frekuensi dengan periode pada getaran? A. B. A. B. 7 t=f / 1 f=t / 1 0,20 sekon 0,5 sekon C. T=1 / f D. f=t . 1 C. 0,05 sekon D. 0,005 sekon C. CBA D. ACB C. ABACA D. BACA

6. Dalam 1 detik terdapat 20 getaran, maka periodenya adalah..

.Perhatikan gambar berikut !

A B

C

Bandul ayunan sesuai gambar bergerak dari A ke C memerlukan waktu 1/40 detik. Periode ayunan ini adalah.. A. B. 8. 1/10 detik 1/20 detik C. 1/80 detik D. 1/160 detik C. Periode D. Frekuensi

Jarak tempuh getaran dari titik keseimbangan disebut.. A. Titik tempuh B. Simpangan

9

.Frekuensi adalah .. A. banyaknya gerakan B. banyaknya getaran C. Amplitudo


51 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. D. banyaknya getaran dalam 1 detik 10. Perhatikan diagram getaran berikut ini ! Simpangan getaran ditunjukkan oleh nomor.. A. B. 1-2 1-3 A. 1-4 B. 1-3 A. 1-4 B. 1-3 C. 2-4 D. 3-4 C. 1-3 D. 3-4 C. 2-4 D. 2-3

11. Amplitudo getaran ditunjukkan oleh nomor..

12.Yang menyatakan 0,25 getaran ditunjukkan oleh nomor..

13.Amplitudo diartikan sebagai.. A. Jarak yang ditempuh dari titik aslinya B. Jarak yang melebar dari titik acuannya C. Jarak yang dilalui oleh titik acuannya D. Jarak tempuh getaran yang terjauh 14.Periode getaran diartikan sebagai.. A. Waktu yang ditempuh oleh getaran B. Waktu yang ditempuh oleh simpangan C. Waktu yang ditempuh oleh amplitude D. Waktu yamg diperlukan untuk satu kali getaran 15.Periode getaran itu 0,5 sekon, maksudnya itu adalah.. A. Waktu benda beretar selama 0,5 sekon B. Waktu benda bergetar sejauh-jauhnya adalah 5 sekon C. Waktu yang diperlukan untuk satu kali getaran adalah 5 sekon D. Waktu yang diperlukan untuk bergetarnya benda 16.Periode suatu getaran 0,5 sekon, maka frekuensinya adalah.. A. 1 Hz B. 2 Hz 17.Perhatikan diagram berikut ! C. 20 Hz D. 50 Hz

C 5 cm 5 cm A

B

Maka amplitude getaran itu sejauh ! A. B. 5 cm 10 cm C. 15 cm D. 20 cm

18.Berdasarkan diagram diatas, maka panjangnya satu getaran itu adalah..


52 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. A. B. A. 20.Diketahui : 1 kilo Hertz= 1 kHz= 1.000 Hz= 103 Hz 1 Mega Hertz= 1 MHz= 1.000.000 Hz= 106 Hz A. B. itu adalah.. A. 50 Hz dan 20 sekon B. 20 Hz dan 5 sekon C. 20 Hz dan 0,05 sekon D. 2 Hz dan 0,05 sekon 22.Apabila pegas digantungkan dan diberi beban kemudian ditarik kebawah, maka akan menimbulkan.. A. gelombang B. getaran disebut... A. gelombang B. getaran A. menghasilkan keindahan B. dipukul C. bergetar D. dipetik 25.Bedug dan garpu tala akan bergetar bila.. A. ditiup B. dipetik A. ditiup B. dipetik A. ditiup B. dipetik C. digesek D. dipukul C. digesek D. dipukul C. digesek D. dipukul C. kesetimbangan D. pemantulan C. kesetimbangan D. pemantulan 5,5 x 105 Hz 55 x 105 Hz C. 55 x 105 Hz D. 55 x 107 Hz 5 cm 10 cm 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm C. 15 cm D. 20 cm

19.Berdasarkan diagram itu diatas, maka panjangnya 1/2 getaran adalah..

21.Dalam 5 detik bandul ayunan menghasilkan 100 getaran, maka frekuensi dan periode getaran

23.Gerakan pegas kembali dititik kesetimbangannya setelah pegas ditarik kebawah sejauh 5 cm

24.Bedug, garpu tala, dan senar gitar merupakan benda yang dapat..

26.Gitar akan bergetar bila..

27.Harmonika dan seruling akan bergetar bila..

28.Pada gitar bagian yang bergetar adalah..


53 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. A. lubang gitar B. tempat dawainya C. dawainya D. pemutar senar 29.Periode getaran suatu benda 30 sekon artinya.. A. benda bergetar selama 30 sekon B. benda bergetar memerlukan waktu 30 sekon C. benda melakukan getaran sebanyak 30 kali D. benda bergetar satu kali dalam waktu 30 sekon 30.Amplitudo getaran dawai 2 cm, artinya.. A. dawai bergetar selama 2 sekon B. dawai bergetar sejauh 2 cm C. dawai akan bergetar bila ditarik sejauh 2 cm D. dawai itu panjangnya 2 cm Getaran yang terjadi pada suatu medium disebut A. B. C. D. 32. A. B. C. D. 33. A. B. C. D. 34. A. B. C. D. 35. A. B. Gelombang Gerakan Getaran Frekuensi Gelombang terdiri atas Gelombang elektromanetik dan gelombang mekanik Gelombang elektromanetik dan gelombang radio Gelombang televisi dan gelombang radio Gelombang air dan gelombang bunyi Perbedaan gelombang elektromanetik dengan gelombang mekanik adalah Gelombang elektromanetik memerlukan medium sedangkan gelombang mekanik tidak memerlukan Gelombang elektromanetik dapat merambat sedangkan gelombang mekanik tidak dapat Gelombang mekanik memerlukan medium sedangkan gelombang elektromanetik Gelombang mekanik dapat merambat sedangkan gelombang elektromanetik tidak dapat Gelombang mekanik terdiri atas .. Gelombang radio dan TV Gelombang radio dan transversal Gelombang TV dan longitudinal Gelombang transversal dan longitudinal Gelombang elektromanetik akan terdapat pada Gelombang radio Gelombang air tidak

memerlukannya


54 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. C. D. 36. A. B. C. D. 37. A. B. C. D. 38. A. B. C. D. 39. A. B. C. D. 40. A. B. C. D. 41. A. B. C. D. 42. A. B. C. D. 43. A. Usikan Gangguan Terjadinya gelombang karena adanya Usikan yang merambat Usikan yang diam Usikan Gangguan sobekan kertas yang direkatkan pada Slinki yang digetarkan, ternyata tidak berpindah ke ujung Slinki Bahan gelombang merupakan getaran yang merambat Bahwa gelombang merupakan medium getaran yang merambat Bahwa gelombang merupakan medium yang mengalir Bahwa gelombang merupakan perpindahan medium Gelombang yang merambat tegak lurus pada arah getaran dinamakan gelombang. Transparan Logitudinal Transversal Amplitudo Gelombang merambat secara secara berimpit adalah .. Transversal Longitudinal Longwave Amplitudo Di bawah ini adalah gelombang transversal, kecuali. Gelombang pada permukaan air Gelombang slinki yang melintang Gelombang tali yang digetarkan Gelombang slinki yang searah dengan kepanjangan Faktor penting yang mendukung terbentuknya gelombang transversal adalah.. Gaya, tali elastis, dan tali bersifat kelembaman Energi, tali kendur, dan tali bersifat kelembaman Energi, tali kendur, dan tali elastis Gaya, energi, dan medium lentur tali gelombang harus bersifat kelembaman, sehingga akan menghasilkan . Getaran yang tampak terlihat Getaran yang harmonis Getaran yang bergerak Getaran yang merambat Pada peristiwa perambatan gelombang , maka yang merambatnya adalah. Zat antara yang merambatnya

lainnya. Hal ini menujukan .


55 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. B. C. D. 44. A. B. C. D. 45. A. B. C. D. 46. A. B. C. D. 47. A. B. C. D. 48. A. B. C. D. 49. A. B. C. D. 50. A. B. C. D. 51. Gelombang yang merambatnya Materi benda yang merambatnya Garputala yang merambatnya Di bawah ini merupakan contoh gelombang longitudinal, kecuali Gelombang bunyi Gelombang slinki melintang Gelombang slinki yang searah dengan kepanjangan Garputala yang digetarkan Gambar diatas menyatakan gelombang.. Transversal Longitudinal Translasit transversal Angka yang menunjukkan amplitudo adalah.. 2-21 2-61 1-21 1-3 Yang menyatakan 1 gelombang adalah 1-2-3-4-5 1-2-3-4-5-6 2-3-4-5-7 2-21 dan 6-61 gelombang meramabat dengan frekuensi 100 Hz dan panjang gelombangnya selama 4 m, maka cepat 400 m/s 104 m/s 96 m/s 25 m/s Amplitudo gelombang itu adalah.. 0,25 meter 0,50 meter 1 meter 1,5 meter Frekuensi gelombang itu adalah. 1 Hz 0,75 Hz 0,50 sekon 0,5 sekon Periode pada gelombang yang ditunjukkan oleh gambar itu adalah.

rambat gelombangnya adalah


56 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. A. B. C. D. 52. A. B. C. D. 53. A. B. C. D. 54. A. B. C. D. 55. A. B. C. D. 56. 1 meter 1,5 meter 1,25 meter 2 meter Cepat rambat gelombang yang ditunjukkan oleh gambar itu adalah.. 0,25 m/s 1 m/s 1,25 m/s 1,5 m/s Perhatikan diagram dari percobaan berikut ini ! Pamantulan gelombang Perambatan gelombang Cepat rambat gelombang Panjang gelombang Dalam kehidupan sehari-hari ditemukan kejadian pemantulan gelombang seperti berikut ini, kecuali ; Nada yang berubah pada alat musik Gema yang terjadi pada gua Gaung di ruang bioskop Gelombang panjang yang diterima antena Pernyataan yang benar tentang hubungan antara getaran dengan gelombang yaitu.. Getaran ditimbulkan dari gelombang Gelombang ditimbulkan dari getaran Gelombang tidak akan menimbulkan getaran Getaran tidak akan menimbulkan gelombang

Yang disebut 1 gelombang, terdiri dari .... A. B. C. D. A. B. C. D. A. B. C. D. 1 gunung 2 gelombang 2 lembah 1 gunung 1 gunung 1 lembah 2 lembah 2 puncak Longitudinal Transversal Periode Amplitudo Rp Rg Rp Rg Rp Rg Rg Rp Rp Rp Rg Rp Rp

57. Gambar tersebut adalah contoh gelombang ....

58. Yang menyatakan 1 gelombang adalah ....


57 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 59. 1 gelombang terdiri dari .... A. B. C. D. A. B. C. D. 1 rapatan, 1 renggangan 1 renggangan, 1 rapatan 1 rapatan, 1 rapatan 2 rapatan, 1 renggangan berpindah tidak berpindah bergerak berubah

60. Keadaan materi medium yang bisa dirambati gelombang ....

61. Waktu yang dipergunakan untuk 1 gelombang disebut A. B. C. D. A. B. C. D. Amplitudo Periode Frekuensi Hertz Frekuensi gelombang Amplitudo gelombang Panjang gelombang Cepat rambat gelombang

62. Jarak yang di tempuh oleh 1 golongan selama 1 detik dinamakan ....

63. Di bawah ini adalah rumusan yang menyatakan hubungan antara pajang gelombang ( ), frekuensi (f), dan cepat rambat gelombang (V), kecuali .... A. B. C=

V= .f f= .VV f

D f =V 64. Gelombang merambat dari air kolam dengan panjang kolam dengan pajang gelombang 10 m dan periodenya 2 s. Maka cepat rambat gelombang itu adalah .... A. B. C. D. A. B. C. D. 20 m/s 12 m/s 8 m/s 5 m/s 300 s 40 s 3s 0,33 s

65. Cepat rambat suatu gelombang 10 m/s dan panjang gelombangnya 30 m. maka periodenya ....


58 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 66. Selama 1 menit tali menghasilkan 6 gelombang, maka frekuensi gelombang itu adalah .... A. B. C D 6 Hz 0,1 Hz

1 H z 6

0,01 Hz A. B. 25 sekon 4 sekon

67. Selama 5 detik terjadi 20 gelombang, maka periodenya adalah ....

C D

5 sekon 20

0,2 sekon A. B. C. D. A. B. C. D. A. B. C. D. 0,001 sekon 0,01 sekon 0,1 sekon 1 sekon 60 23 17 15 8 6 2 1

68. Frekuensi suatu gelombang 100 Mz, maka periodenya ....

69. Frekuensi suatu gelombang 20 Hz, maka selama 3 sekon gelombang sebanyak ....

70. Periode suatu gelombang 2 sekon, maka banyaknya gelombang selama 4 sekon adalah ....

71. Gelombang radio merambat dengan kecepatan 340 m/detik.. Jika frekuensinya 340 Hz. Berapakah pajang gelombang radio itu ? A. B. C. D. A. B. C. D 1 meter 0,5 meter 0,25 meter 0 meter 360 Hz 680 Hz 17 Hz

72. Panjang gelombang 20 m, merambat dengan kecepatan 340 m/detik. Berapakah frekuensinya ?

20 Hz 340



1. PENDAHULUAN Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik yaitu gelombang yang memerlukan medium di dalam perambatannya. Contoh gelombang mekanik antara lain: gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang pada tali. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Contoh : cahaya, gelombang radio, gelombang TV, sinar X, dan sinar gamma. 2. HAKEKAT GELOMBANG MEKANIK A. Terjadinya Gelombang Gelombang terjadi karena adanya usikan yang merambat.Menurut konsep fisika, cerminan gelombang merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya tetap. Jadi, gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti pemindahan massa medium.

Klik gambar untuk lihat animasinya B. Pengertian Gelombang Mekanik Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya.


60 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Contoh gelombang mekanik : - Gelombang yang terjadi pada tali jika salah satu ujungnya digerak-gerakkan.

- Gelombang yang terjadi pada permukaan air jika diberikan usikan padanya ( misal dengan menjatuhkan batu di atas permukaan air kolam yang tenang ).

C. Gelombang Transversal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus arah getarannya ( usikannya ). Perhatikan ilustrasi berikut ini !

Klik gambar untuk lihat animasinya



Contoh gelombang transversal : - getaran sinar gitas yang dipetik - getaran tali yang digoyang-goyangkan pada salah satu ujungnya

A. Gelombang Longitudinal Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarnya ( arah usikannya )

Perhatikan ilustrasi berikut ini !

Contoh gelombang longitudinal : - gelombang pada slinki yang diikatkan kedua ujungnya pada statif kemudian diberikan usikan pada salah satu ujungnya



- gelombang bunyi di udara

1. Panjang Gelombang A. Pengertian Panjang Gelombang Panjang satu gelombang sama dengan jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode. 1) Panjang gelombang dari gelombang transversal Perhatikan ilustrasi berikut!

Klik gambar untuk lihat animasinya


63 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Pada gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul dan 2 perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang berurutan disebut setengah panjang gelombang atau (lambda), 2) Panjang gelombang dari gelombang longitudina Perhatikan ilustrasi berikut !

Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1 ) terdiri dari 1 rapatan dan 1 reggangan. B. Cepat Rambat Gelombang Jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu sekon disebut cepat rambat gelombang. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v dan satuannya m/s atau m s-1. Hubungan antara v, f, , dan T adalah sebagai berikut :

Keterangan : = panjang gelombang , satuannya meter ( m ) v = kecepatan rambatan gelombang, satuannya meter / sekon ( ms-1 ) T = periode gelombang , satuannya detik atau sekon ( s ) f = frekuensi gelombang, satuannya 1/detik atau 1/sekon ( s-1 ) 2. Pemantulan Gelombang Jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya benda padat, maka gelombang tersebut akan dipantulkan. Pemantulan ini merupakan salah satu sifat dari gelombang. Berikut ini adalah contoh pemantulan pada gelombang tali



Pemantulan ujung terikat

Pemantulan ujung bebas Pemantulan gelombang pada ujung tetap akan mengalami perubahan bentuk atau fase. Akan tetapi pemantulan gelombang pada ujung bebas tidak mengubah bentuk atau fasenya. Contoh Soal : 1. Dalam 1 sekon dihasilkan gelombang seperti gambar di bawah ini

a. berapakah frekuensi gelombang tersebut? b. Bila jarak PQ = 2 cm, maka berapakah ? Penyelesaian : Menurut gambar, gelombang yang terjadi sebanyak 2 gelombang. Berarti, f = 2 gelombang / sekon atau f = 2 Hz.


65 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Pada gambar terjadi 2 gelombang ( 2 ). Jadi 2 = 2 cm atau = 1 cm. 2. Seutas tali yang panjangnya 8 m direntangkan lalu digetarkan. Selama 2 sekon terjadi gelombang seperti pada gambar berikut! Tentukan , f, T, dan v.

Penyelesaian : Dari gambar terjadi gelombang sebanyak 4 . Berarti : 4= 8 m sehingga = 8/4 = 2 m Selama 2 sekon terjadi 4 atau selama 1 sekon terjadi 2 Jadi, f = 2 gelombang / sekon atau f = 2 Hz T = 1/f = sekon sehingga v = f = 2 m x 2 Hz = 4 m s-1


Getaran Dan Gelombang

Documents

Transcript of Getaran Dan Gelombang