FISIKA * Bab 4 *

Getaran dan Gelombang

Grace Virtuanita – Grade VIIIS IB

I. Simpangan dan amplitudo getaran.

Yang dimaksud simpangan adalah Jarak be ban ke titik se timbang , s e dangkan amplitudo adalah s impangan te rbe sar dari suatu ge taran.

II. Periode getaran.

Periode getaran adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran penuh, disimbolkan dengan T dengan satuan detik

Contoh soal. Beban yang digantung pada pegas melakukan 200 kali getaran selama 50 detik.

Berapakah periode getaran beban?*Jawab:Banyak getaran, N =200Waktu yang diperlukan, t = 50 detik Berarti periodenya adalah => T= t 50

----- = ------- = 0,25 detik N 200Jadi, periode getaran terebut adalah 0,25 detik

T= periode getaran satuannya detikN= jumlah getarant= waktu yang diperlukan untuk N kali kali getaran.

III.Frekuensi getaran.

Yang dimaksud frekuensi getaran adalah banyaknya getaran yang dilakukan benda selama satu satuan waktu. Satuannya adalah getaran per sekon atau sering diberi istilah khusus, yaitu Hertz disingkat Hz.

Contoh soal. - Suatu benda melakukan 100 kali getaran selama 10 sekon.Waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu kali getaran (satu periode) adalah *Jawab :

=> T= t 10 ----- = ------- = 0.1 s.

N 100Jadi jumlah getaran yang dulakukan selama 1 s (sepersepuluh dari 10 s) adalah

1 ------ x 100 = 10 getaran. 10

IV. Gelombang

Gelombang adalah gangguan atau usikan yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

V.Jenis jenis gelombang

1. Gelombang Transversal adalah gelombang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarannya.

2. Slinki adalah pegas spiral yang terbuat dari baja pipih. 3. Simpangan adalah jarak suatu titik pada gelombang terhadap posisi setimbang. 4. Puncak gelombang adalah titik tertinggi pada gelombang. 5. Dasar gelombang adalah titik terendah pada gelombang. 6. Bukit gelombang adalah lengkungan yang berada di atas posisi setimbang 7. Lembah gelombang adalah lengkungan yang berada di bawah posisi setimbang. 8. Amplutido adalah jarak puncak gelombang atau dasar gelombang terhadap posisi

setimbang 9. Panjang gelombang, diberi simbol lambda, adalah panjang satu gelombang yang

terdiri dari satu bukit dan satu lembah gelombang.

VI. Cepat rambat gelombang

Cepat rambat gelombang adalah kecepatan gelombang, diberi lambang v.

Jarak Cepat rambat = --------------- Waktu

v = s lambda ----------- = -------------- t T

v = lambda X f

VII. Periode dan Frekuensi.

*Gelombang juga memerlukan waktu dalam perambatannya. Selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode.

*Frekuensi adalah gelombang yang terjadi dalam satu sekon. Satuan Frekuensi adalah gelmbang per sekon atau Hz. Sama seperti getaran, periode dan frekuensi gelombang juga memiliki hubungan berikut :

1 f = ----------

T

VIII. Cepat rambat gelombang 2.

Contoh soal te ntang ce pat rambat g e lombang .

- Buny i yang dihas ilkan se buah s irine me miliki fre kue ns i 1000 Hz . Ce pat rambat buny i di udara 270 m/s , be rapakah panjang ge lombang buny i te rse but?

Jawab:Fre kue ns i, f = 1000 HzCe pat rambat, v = 270 m/sPanjang ge lombang = v 270 Lamda = ---------- = ---------- = 0,27 m f 1.000 Jadi, panjang ge lombang buny i te rse but adalah 0,27 m.

…Rangkuman…

Simpangan adalah jarak beban ke titik setimbangnya. Amplitudo adalah simpangan terbesar suatu getaran. Waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran penuh disebut

periode. Periode getaran tidak bergantung pada amplitudo. Banyaknya getaran yang dilakukan benda selama satu sekon disebut frekuensi. Gelombang adalah getaran yang merambat. Gelombang membawa energi selama

perambatannya. Gelombang mekanik adalah gelombang yang membutuhkan medium untuk

perambatannya. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat dalam ruang

hampa. Gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarannya disebut

gelombang transversal. Gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarannya disebut

gelombang longitudinal.

…Rangkuman 2…

Simpangan gelombang adalah jarak suatu titik pada gelombang terhadap posisi setimbangnya.

Amplutido gelombang adalah jarak puncak gelombang atau dasar gelombang terhadap posisi setimbangnya.

Panjang gelombang menyatakan panjang satu gelombang. Pada gelombang transversal, panjang gelombang terdiri dari satu bukit dan satu lembah gelombang. Pada gelombang longitudinal, panjang gelombang terdiri dari satu rapatan dan satu renggangan.

Selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode. Satuan periode adalah sekon.

Jumlah gelombang yang terjadi dalam satu sekon adalah frekuensi. Satuan frekuensi adalah Hz

Kecepatan gelombang yang merambat disebut cepat rambat gelombang. Satuan cepat rambat gelombang adalah m/s.

Contoh soal.

1) Mesin sebuah motor suatu saat berputar pada 1500 rpm. Berapakah frekuensinya?

2) Sebuah pegas bergetar dengan frekuensi 0,5 Hz. Berapa waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 30 getaran?

3) Sebuah mesin jahit bisa menusukkan jarumnya sebanyak 15 kali dalam 2 sekon. Tentukan frekuensi dan periodanya. Jika pada kain yang dijahitnya jarak antar lubang tusukan jarum adalah 3 mm, tentukan kelajuan bergesernya kain selama dijahit.

4) Seorang anak sedang bermain ayunan. Dia mulai bergerak dari ujung belakang. Ketika waktunya 313 menit dia meloncat dari ayunan, yaitu pada saat ayunan berada di ujung depan untuk yang ke101 kalinya. Tentukan frekuensi ayunan tersebut.

5) Sebuah pegas yang dibebani massa m bergetar dengan frekuensi f= 2Hz. Jika bebannya dijadikan 4 kali semula, tentukan frekuensinya!

6) Sebuah bandul yang panjangnya l bergetar dengan perioda 0,5 s. Tentukan panjang bandul agar periodanya menjadi tiga kali semula.

7) Sebuah balok bermassa 2,5 kg berada pada permukaan yang licin

terhubungkan dengan pegas (k= 1,6 N/m). Jika pegas ditarik sejauh 5 cm dari posisi kesetimbangan dan kemudian dilepaskan, tentukan : a) Frekuensi getaran yang terjadi

b) Energi total getaran c) Kelajuan balok ketika berada di titik yang berjarak 2,5 cm

dari titik setimbang.

Terima kasih