Pembelajaran Materi Gelombang Tingkat SMU dengan Spreadsheet
-
Upload
sparisoma-viridi -
Category
Education
-
view
238 -
download
4
Transcript of Pembelajaran Materi Gelombang Tingkat SMU dengan Spreadsheet
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 1
Pembelajaran Materi Gelombang Tingkat SMU dengan Spreadsheet
Sparisoma Viridi
Lab Fisika Granular dan Fluida, Prodi Fisika, FMIPAInstitut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia*[email protected]
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 2
Outline
• Pemanfaatan spreadsheet• Gelombang• Beberapa fenomena gelombang
Pemanfaatan spreadsheet
• Terdapat ketertarikan yang berarti dalam pe-manfaatan spreadsheet dalam permasalahan rekayasa, baik sederhana maupun kompleks
• Spreadshet telah membantu meningkatkan pemahaman periset, mahasiswa, dan dosen
• Terdapat kriteria seragam dalam mendefinisi-kan kemanfaatannya pada permasalahan
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 3
S. A. Oke, "Spreadsheet Applications in Engineering Education: A Review", International Journal of Engineering Education 20 (6), 893-901 (2004)
Pemanfaatan spreadsheet (cont.)
• Spreadsheet merupakan alat yang baik untuk mengajarkan simulasi deterministik
• Konsep spreadsheet terlihat sederhana tetapi menyimpan fitur yang banyak
• Dapat membantu simulasi sistem yang seder-hana sampai kompleks dalam fisika
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 4
J. Baker, S. J. Sugden, "Spreadsheets in Education –The First 25 Years", Spreadsheets in Education 1 (1), 2 (2007)
Gelombang
• Persamaan gelombang (1-d)
• Fungsi gelombang (1-d)
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 5
0,1, 2
2
22
2
txydtd
vtxy
dxd
tkxAtxy sin,
Gelombang (cont.)
• Gelombang adalah gejala rambatan dari suatu getaran / usikan
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 6
"Pengertian, Sifat, dan Macam Macam Gelombang", SoftIlmu, URL http://www.softilmu.com/2014/08/pengertian-dan-macam-macam-gelombang.html [20161201]
Gelombang: Arah rambat
• Arah rambat ke x+
• Arah rambat ke x-
• Bagaimana cara menggambarkannya?
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 7
tkxAtxy sin,
tkxAtxy sin,
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 0 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 8
Saat titik hijau kembali ke posisinya semula dengan arah kecepatan vibrasi yang sama, ia telah menempuh durasi waktu satu perioda
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 1 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 9
Saat titik hijau kembali ke posisinya semula dengan arah kecepatan vibrasi yang sama, ia telah menempuh durasi waktu satu perioda
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 2 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 10
Saat titik hijau kembali ke posisinya semula dengan arah kecepatan vibrasi yang sama, ia telah menempuh durasi waktu satu perioda
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 3 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 11
Saat titik hijau kembali ke posisinya semula dengan arah kecepatan vibrasi yang sama, ia telah menempuh durasi waktu satu perioda
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 4 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 12
Saat titik hijau kembali ke posisinya semula dengan arah kecepatan vibrasi yang sama, ia telah menempuh durasi waktu satu perioda
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 5 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 13
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 6 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 14
Gelombang merambat pada arah perpindahan bukit gelombang
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 7 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 15
Gelombang: Arah rambat (cont.)
• t = 8 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 16
Gelombang: Latihan
• Mari kita membuat sendiri contoh gelombang merambat ke kanan sebelumnya dengan menggunakan salah satu aplikasi spreadsheet, yaitu Excel
• Animasikan di Excel atau PowerPoint• Setelah itu, cobalah membuat gelombang
yang merambat ke kiri
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 17
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 18
Beberapa fenomena gelombang
• Gelombang stasioner• Pelayangan• Pembiasan• Pemantulan• Interferensi• Difraksi
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 19
Gelombang stasioner
• t = 0 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 20
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 0.5 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 21
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 1 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 22
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 1.5 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 23
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 2 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 24
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 2.5 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 25
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 3 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 26
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 3.5 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 27
Gelombang stasioner (cont.)
• t = 4 s
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 28
Gelombang stasioner: Latihan
• Marilah kita membuat animasi untuk gelombang stasioner dengan menggunakan spreadsheet yang Anda kenal– Microsoft Excel– OpenOffice Calc– ... (lihat
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_spreadsheet_software)
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 29
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 30
Pelayangan
• f1 = 20 Hz, f2 = 21 Hz
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 31
Pelayangan (cont.)
• f1 = 20 Hz, f2 = 20.5 Hz
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 32
Pelayangan (cont.)
• f1 = 20 Hz, f2 = 22 Hz
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 33
Pelayangan: Tugas
• Mari kita membuat grafik simpangan y terhadap waktu t untuk berbagai pelayangan
• Ingat bahwa sumbu horisontal tidak lagi x
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 34
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 35
Pembiasan
• nf / ni = 1.5
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 36
Pembiasan (cont.)
• nf / ni = 3
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 37
Pembiasan: Latihan
• Mari kita membuatnya dan perhatikan bagaimana pengaruh nf / ni dalam membelokkan berkas cahaya
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 38
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 39
Interferensi dua celah
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 40
Pelatihan Pendalaman Materi Bidang Fisika dan Kimia
QITEP in Science, Bandung, Indonesia 29 November - 2 Desember 2016 41