Modul Fisika Kelas 12

download Modul Fisika Kelas 12

of 25

  • date post

    25-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    1.606
  • download

    195

Embed Size (px)

Transcript of Modul Fisika Kelas 12

FISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.idGELOMBANG MEKANIKStandar KompetensiMenerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalahKompetensi Dasar 1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umumA. Pengertian dan Pembagian GelombangGelombang adalah perambatan getaran Pembagian Gelombang1. Pembagian Gelombang berdasarkan arah getarnya- Gelombang transversal- Gelombang Longitudinal2. Pembagian Gelombang berdasarkan amplitudo dan fasenya- Gelombang Berjalan - Gelombang Diam ( Stasioner) 3. Pembagian gelombang berdasarkan mediumnya - Gelombang Mekanik - Gelombang ElektromagnetikB. Gelombang berjalan dan diam (stasioner)1. Gelombang BerjalanSeutas tali digetarkan di ujung A, getaran merambat ke kanan dengan kecepatan v.Setelah A bergetar selama t detik maka titik Ptelah bergetar selama: + = gelombang merambat ke x negatif- = gelombang merambat ke x positifJika titik A memiliki simpangan yA= A sint, maka simpangan di titik p:Dengan Kecepatan sudut= 2 dan cepat rambat gelombang v = fDimana :Yp= Simpangan gelombang di titik P ( m,cm )A = Amplitudo gelombang ( m,cm )X = Jarak titik P dari titik pusat A ( m, cm ) kx ft A yP 2 sinFISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.idV = Kecepatan rambat gelombang ( m/s, cm/s )k = Bilangan gelombang = Panjang gelombang ( m,cm )f= Frekuensi Gelombang ( Hz ) = Kecepatan sudut ( rad/s )t = Lamanya titik asal telah bergetar ( s )t= Sudut fase gelombang ( rad) 2. Gelombang Diam (stasioner)Gelombangdiamterjadikarenainterferensiduagelombangyangberfrekuensi,pajanggelombang, amplitudo,lajusamatetapiarahberlawanan.Halinidapatdiperoleh,misalnyakarenapantulan gelombang.a. Pantulan pada ujung bebas2A cos kx = Amplitudo gelombang stasionerJarak perut terhadap ujung pantul: n = 0, 1, 2, 3, .Jarak simpul terhadap ujung pantul: n = 0, 1, 2, 3, .b. Pantulan ujung tetap2A sin kx = Amplitudo gelombang stasionerJarak perut terhadap ujung pantul : n = 0, 1, 2, 3, .Jarak simpul terhadap ujung pantul : n = 0, 1, 2, 3, .FISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.idC. Percobaan MeldeSebuah vibrator sebagai sumber getar menggetarkan tali secara terus menerus sedemikian rupa menghasilkan gelombang stationer pada tali.Cepat rambat gelombang tranversal pada tali/dawai dapat ditentukan yaitu sebesar:Dengan Keterangan : v = cepat rambat gelombang pada dawai bersatuan m/sF = Gaya tegang tali bersatuan newton (N) = massa jenis tali bersatuan kg/mm = massa tali bersatuan kgPanjang gelombang senar:Keterangan : = panjang gelombang dawai bersatuan mL = panjang tali bersatuan ms = jumlah simpul (simpangan terkecil)D. Laju Rambat Gelombang Mekanika. Laju gelombang pada gas= Konstanta LaplaceR = konstanta umum gasT = suhu (Kelvin)M = massa molekul relative gasb. Laju gelombang pada zat cairB = modulus bulk= massa jenis zat cairc. Laju gelombang pada zat padatE = modulus elastisitas zat= massa jenis zatSOAL LATIHANFISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.id1. Seutas tali bergetar menurut persamaan y = 10 sin 628t. Maka frekuensi getaran tali adalah!a. 100 Hzb. 200 Hzc. 300 Hzd. 400 Hze. 500 Hz2. Padasaatsimpangangetaranharmonissama dengansetengahamplitudonya,getarantersebut punya fase sebesar......a. 1/3b. 1/6c. 1/9d. 1/12e. 1/153. Gelombang stasionerterjadi jika ada2 gelombang menjalar dalam arah yang berlawanan asal ..a. punya amplitudo dan frekuensi samab. punya amplitudo dan frekuensi berbedac. punya amplitudo samad. punya frekuensi samae. punya fase sama4. Sebuahbendayangdiikatdenganseutasbenanghanya dapat berayun dengan simpangan kecil supaya periode ayuna bertambah besar maka .(1) ayunan diberi simpangan awal yang besar(2) massa benda ditambah(3) ayunan diberi kecepatan awal(4) benang penggantung diperpanjangPernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4d. 4e. 1, 2, 3, dan 45. Gelombang transversal mempunyai periode 4 detik sedangkanjarakduabuahtitikberurutanyang samafasenya8cm,makacepatrambat gelombangnya adalah.a. 1 cm s-1b. 2 cm s-1c. 4 cm s-1d. 8 cm s-1e. 12 cm s-16.Gelombangtsunamiterbentukdilautdalam denganpanjanggelombang1km,menjalar menujupantai.Ketikagelombangtersebuthampir mencapaipantai, petugasBMGmencatat kecepatangelombangnyasebesar72km/jam dengan panjang gelombang 80 m. Maka kecepatan gelombang tersebut pada saat terbentuk adalah .a. 50 m/sb. 100 m/sc. 150 m/s d. 200 m/s e. 250 m/s7. Simpangangelombangyangmerambatkearah sumbu x dinyatakan oleh persamaan y = 2 sin 0,2 (

2u ),xdanydalamcm,tdalamdetik. Pernyataan yang benar adalah .1) Frekuensi gelombang 2 Hz2) Panjang gelombang 50 cm3) Cepat rambat gelombang 1 m/s4) Dua titik yang berjarak 125 cm sefasePernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4d. 4e. 1, 2, 3, dan 48. Seutas tali panjang 3 m salah satu ujungnya diikat danujungyanglaindigerakanterusmeneruskan sehinggamembentukgelombangstasioner.Pada tali terbebtuk 3 gelombang penuh. Bila diukur dari ujungterikat,makaperutketigaterletakpada jarak..a. 1,00 mb. 1,25 mc. 1,50 md. 2,25 m e. 2,50 m9. Sebuahgelombangmerambatdinyatakandalam ssatuan SIsebagaiberikuty=0,2sin (0,2x20t) maka.1) Gelombang merambat ke arah sumbu x positif2) Y(0, 0) = 03) Y(0, 0) = 4 m/s4) A(0, 0) = 10 m/sPernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4d. 4e. 1, 2, 3, dan 410. Persamaangelombangtransversal yang merambat sepanjangtaliyangsangatpanjangadalahy=6 sin(0,02x+4t).(ydanxdalamcmdant dalam sekon), maka :1) Amplitudo gelombang 6 cm2) Panjang gelombang 100 cm3) Frekuensi gelombang 2 Hz4) Perjalan gelombang ke x positifPernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4FISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.idd. 4e. 1, 2, 3, dan 411. Hubunganantaracepatrambatbunyidalamgas dengan kecepatan rata-rata partikel gas adalaha. Berbanding lurusb. Berbanding terbalikc. Berbanding lurus kuadratisd. Berbanding terbalik kuadratise. Tak ada hubungan12. Berikutiniadalahcirri-cirigelombangstasioner pada tali1) Terjadikarenapaduangelombangdatingdan gelombang pantul2) Terdapattitik-titikpadataliyangtidak bergetar3) Simpangantalitergantungpadaposisidan waktu L4) Jarakantarasimpulsamadenganjarakantar perutPernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4d. 4e. 1, 2, 3, dan 413. Sebuahgelombangstasionerdalamdawaiyang digetarkandenganfrekuensi10Hzsedangkan ujungnyadieratkan.Tegangandawai32Ndan massa per satuan panjangnya 0,02 kg/m, maka.1) Panjang gelombangnya 4 m2) Titikyangberjarak2mdariBamplitudonya paling besar3) Titikyangberjara2mdariBtidakpernah menyimpang4) Semua titik sama amplitudonyaPernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4d. 4e. 1, 2, 3, dan 414. Gelombang y1 = A sin (kx-t) bersuper posisi dengan gelombangy2=Asin (kx+t) amplitudo gelombang resultannya1) bergantung pada x2) nilai maksimumnya 2A3) nilai minimumnya nol4) bergantung pada waktuPernyataan yang benar adalah.a. 1, 2, dan 3b. 1 dan 3c. 2 dan 4d. 4e. 1, 2, 3, dan 415. Seutastalisalahsatuujungnyadigerakannaik turunsedangkanujunglainnyaterikat. Persamaan simpangan gelombang tali adalah y = 8 sin(0,1 )x cos(100 t 12), y dan x dalam cm dan t dalam sekon. Dari persamaan simpangan tersebut :1) Panjang gelombang = 20 cm2) Panjang tali = 120 cm3) Frekuensi getarnya = 50 Hz4) Cepat rambat gelombangnya = 1,000 cms-1Yang benar adalah .a. 1, 2, dan 3 sajab. 1, 2, 3, dan 4c. 1 dan 3 sajad. 2 dan 4 sajae. 4 sajaFISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.idGELOMBANG BUNYI DAN CAHAYAStandar KompetensiMenerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalahKompetensi Dasar 1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi dan cahaya2. Menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan cahaya dalam teknologiA. BUNYI1. Sumber BunyiDawai Pipa organ terbuka Pipa organ tertutupFrekuensi bunyi yang dihasilkan:n = 0,1,2,3,nada dasar n = 0L = panjang dawaiv = cepat rambat gelombangPada dawai =

;v = . fFrekuensi bunyi yang dihasilkan:n = 0,1,2,3,nada dasar n = 0L = panjang pipa organv = cepat rambat bunyi di udara v = . fFrekuensi bunyi yang dihasilkan:n = 0,1,2,3,nada dasar n = 0L = panjang pipa organv = cepat rambat bunyi di udarav = . f2. Efek DopplerSumber S dan pendengar P saling mendekati atau menjauh, makafs : frekuensi sumberfp: frekuensi terdengarv : cepat rambat bunyi di udaravs : kecepatan sumber bunyivs bernilai (+) jika sumber (s) menjauhi pendengar (p)vp: kecepatan pendengarvp bernilai (+) jika pendegar (p) menuju sumber bunyi (s)3. Intensitas bunyi (I)I = Intensitas bunyi (watt/m2)P = daya (watt)R = jarak ke sumber bunyi (m)Jikabunyidengafrekuensisudut,amplitudo A,merambatdenganlajuvpadamedium,makaintensitas bunyi :Intensitas ambang pendengar : Io = 10-12 watt/m2

= _

_

.

=

4

=12

= +12.

= +12.

= +14. FISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.id4. Taraf intensitas (TI)B. Cahaya Sebagai Gelombang1. Penguraian (Dispersi ) CahayaSeberkascahayapolikromatikdiarahkankeprisma lalu teruraimenjadicahayamerah,jingga,kuning,hijau, biru,nila,danungu.Tiap-tiapcahayamempunyaisudutdeviasiyangberbeda.Selisihantarasudutdeviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi. Besar sudut dispersi adalah:Keterangan: = sudut dispersinu= indeks bias sinar ungunm= indeks bias sinar merahu = deviasi sinar ungum=deviasi sinar merah2. Interferensi Cahaya- Interferensi maksimum (terang) jika beda lintasan optik = genap x - Interferensi minimum (gelap) jika beda lintasan optik = ganjil x a. Interferensi pada celah ganda (Young) - Terang(k = 0,1,2 )- Gelap (k = 0,1,2, )D = jarak kedua celahb. Interferensi pada lapisan tipis= k= (2k 1) FISIKAModul Kelas XII Semester I meli_muchlian@yahoo.co.idInterferensi maksimum (terang) k = 1,2,3, Interferensi minimum (gelap)k = 0, 1,2, 3. Lenturan (difraksi) cahayaa. Difraksi Pada Celah Tunggalterang : k = 0,1,2,3gelap :k = 1,2,3, b. Interferensi pada kisiterjadi terang d = tetapan kisi (jarak antar goresan) 2nd cos r = (k