Pengertian Gelombang - Sch

2

Pengertian Gelombang

Getaran yang merambat.

Rambatan energi.

Getaran yang merambat tetapi partikel-partikel medium tidak ikut merambat.

3

MACAM-MACAM

GELOMBANG

4

Gelombang transversal : gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getar gelombang

Arah getar

Arah rambat

1. Berdasarkan arah rambatan

5

Contoh gelombang transversal :

– Gelombang permukaan air

– Gelombang tali

G. Permukaan air

G. Permukaan air

G. tali

6

Arah getar

Arah rambat

Gelombang longitudinal : gelombang yang arah rambatan-nya berimpit dengan arah getar gelombang

7

Contoh gelombang longitudinal :

– Gelombang bunyi

– Gelombang pegas (slinki)

Gelombang slinki

Gelombang bunyi

8

2. Berdasarkan medium rambatan

Gelombang mekanik : gelombang yang merambat memerlukan medium (zat perantara)

– Contoh :

gelombang tali,

gelombang bunyi

9

Gelombang elektromagnetik : gelombang yang merambat tidak mutlak memerlukan medium (zat perantara) akan dipelajari di Cawu III

– Contoh :

gelombang cahaya, gelombang mikro, gelombang sinar-x dan lain-lain

10

3. Berdasarkan amplitudo :

Gelombang berjalan : gelombang yang memiliki amplitudo tetap

– Contoh :

Gelombang tali

Gelombang tali

11

Gelombang stasioner : gelombang yang memiliki amplitudo berubah-ubah

– Contoh :

Dawai gitar

Pipa organa

Dawai Gitar

12

Satu gelombang transversal

1 panjang

gelombang 1 panjang

gelombang

1 panjang

gelombang 1 panjang

gelombang

13

Satu gelombang longitudinal

1 panjang

gelombang () ½ panjang

gelombang ()

½

14

Besaran Dasar Gelombang

Periode ( T ) satuan sekon ( s )

Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz )

Panjang gelombang ( ) satuan meter ( m )

Cepat rambat gelombang ( v ) satuan ( m/s )

15

Periode ( T ) & Frekuensi ( f )

Periode : Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang (sekon)

Frekuensi : Banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon ( Hz)

Hubungan antara frekuensi dengan periode

1

f =

T

16

Cepat rambat gelombang (v)

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang ( ) dalam waktu satu periode ( T ).

v = atau v = .f

T

17

S o

P

Waktu getar P

ts = t

tsp = sp/v

tp = ts – tsp

tp = t – sp/v

S = Sumber gelombang

P = titik di dalam gelombang

v = cepat rambat gelombang

ts = waktu getar sumber

tsp = waktu tempuh gelombang

dari S ke P

v

18

Perbedaan Fase

Beda fase antara titik A dan titik B :

AB = A - B = AB/

A B

19

S P

v

Fase titik P p = t/T – x/

Persamaan gelompang di titik P

yp = A sin 2 (t/T – x/)

yp = A sin (2t/T – 2x/) jika k = 2/ maka :

yp = A sin (t – kx)

x

20

Memahami persamaan umum

simpangan gelombang berjalan

Titik asal ke atas merambat ke kiri

yp = A sin (t kx)

Titik asal ke bawah merambat ke kanan

21

Memahami persamaan simpangan

gelombang berjalan

Simpangan di titik P

Amplitudo

yp = A sin (t kx)

Bilangan gelombang

Frekuensi sudut

22

Frekuensi sudut & Bilangan

gelombang

Frekuensi sudut :

= 2f atau = 2/T

Bilangan gelombang :

k = 2/

23

S o

P R

1. Gelombang pada tali berujung bebas

a. Gelombang datang : Gelombang yamg

merambat meninggalkan sumber

yp1 = A sin { 2 ( f.t – ( L-x ) / ) }

L

x L-x

24

)2sin(

)2sin(

)2sin(

sp

T

tAy

T

v

spt

Ay

T

tAy

v

sptt

p

p

25

S o

P R

b. Gelombang pantul : Gelombang yang

merambat menuju sumber

yp2 = A sin { 2 ( f.t – ( L+x ) / ) }

L

x L+x

26

S o

P R

c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang

merupakan paduan antara gelombang datang

dengan gelombang pantul(yp=yp1+yp2)

yp = 2A sin { 2 ( f.t – L/ )}.cos 2x/

L

x L+x

27

Amplitudo gelombang stasioner

dan Posisi perut / simpul, untuk tali

berujung bebas

A’ = 2A .cos 2x/

Posisi perut (P) : x = (n – 1). ½ Posisi simpul (S) : x = (2n – 1). ¼

S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P

(x) Posisi simpul

pertama

(x) Posisi perut

kedua

28

2

1)1(

)1(

)1cos(cos

1cos

cos2

2

2

2

2'

nx

n

n

AA

x

x

x

x

29

4

1)12(

)12(

)12cos(cos

0cos

cos2

212

212

2

2'

nx

n

n

AA

x

x

x

x

30

S o

P R

2. Gelombang pada tali berujung terikat

a. Gelombang datang : Gelombang yamg

merambat meninggalkan sumber

yp1 = A sin { 2 ( f.t – ( L-x ) / ) }

L

x L-x

31

S o

P R

b. Gelombang pantul : Gelombang yang

merambat menuju sumber

yp2 = – A sin { 2 ( f.t – ( L+x ) / ) }

Catatan : Di ujung terikat mengalami perubahan fase ½

L

x L+x

32

A B

2

121

ABAB

33

Perubahan fase Fungsi sinus

y = sin 2(t/T) jika mengalami perubahan fase ½, maka :

y = sin 2(t/T + ½) jadi

y = sin (2t/T + )

y = -sin 2(t/T)

Catatan :

Sin + sin = 2 sin½(+ )cos ½(- )

Sin - sin = 2 cos½(+ )sin ½(- )

34

S o

P R

c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang

merupakan paduan antara gelombang datang

dengan gelombang pantul

yp = 2A cos { 2 ( f.t – L/ )}.sin 2x/

L

x L+x

35

Amplitudo gelombang stasioner

dan Posisi perut / simpul, untuk tali

ujung terikat.

A’ = 2A .sin 2x/

Posisi perut (P) : x = (2n – 1). ¼ Posisi simpul (S) : x = (n – 1). ½

S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S

36

F

L

37

Massa tali

mt = .V = .A.L

V = A.L

= mt/L = .A

38

L

L = 3/2

L = 4/2

L = 2/2

L = 1/2 ♫ Nada dasar o = 2L/1

♫ Nada atas 1 1 = 2L/2



♫ Nada n n = 2L/(n+1)

n = bilangan cacah(0, 1, 2,…) L = (n+1).½

39

L

L = 3/2

L = 4/2

L = 2/2

L = 1/2 ♫ Nada dasar fo = v/2L

♫ Nada atas 1 f1 = 2v/2L



♫ Nada n fn = (n+1)v/2L

n = bilangan cacah(0, 1, 2,…) L = (n+1).½

40

Rumus umum frekuensi nada

dawai

n+1 F.L Keterangan :

fn = F : Gaya tegang

2L mt L : panjang tali

Atau

n+1 F A : luas penampang

fn = : massa jenis tali

2L A. n : bilangan cacah

m : massa tali

41

Perbandingan nada dawai

f1 : f2 = L2 :L1

f1 : f2 = F1 : F2

f1 : f2 = √A2 : √A1

f1 : f2 = √2 : √1

42

f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 2 : 3 : 4 : …

43

P.O

. T

ertu

tup

2 jenis Pipa organa

Pipa Organa terbuka (POKA)

Pipa Organa tertutup (POTUP)

44

L = 3/2

L = 4/2

L = 2/2

L = 1/2

L = (n+1).½

L

♫ Nada dasar fo = v/2L




♫ Nada n fn = (n+1)v/2L

n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)

45

fn = (n+1)v/2L

♫ Keterangan :

fn = nada-nada

( n = 0, 1, 2, 3, …)


L = panjang pipa

46

f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 2 : 3 : 4 : …

47

L = 5/4

L = 7/4

L = 3/4

L = 1/4

L = (2n+1).¼

L

♫ Nada dasar fo = v/4L




♫ Nada n fn = (2n+1)v/4L

n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)

48

fn = (2n+1)v/4L

♫ Keterangan :

fn = nada-nada

( n = 0, 1, 2, 3, …)


L = panjang pipa

49

f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 3 : 5 : 7 : …

50

Energi Gelombang

Gelombang memindahkan energi

Energi gelombang yang dipindahkan sebesar :

E = ½ky²

E = ½m.²y² = 2f

E = 2².f².m.y²

51

Intensitas Gelombang

Intensitas gelombang adalah daya gelombang yang dipindahkan melalui bidang seluas satu satuan luas yang tegak lurus arah cepat rambat gelombang.

I = Intensitas gelombang(W/m²)

I = P/A P = Daya gelombang (watt)

A = luas bidang yang ditembus

gelombang (m²)

52

Perbandingan intensitas

I1 r2²

=

I2 r1² r2

r1

sumber

I1

I2

53

Taraf Intesitas Bunyi

Telinga manusia dapat mendengar bunyi mulai dari intensitas 10-12 W.m-2 sampai dengan 1 W.m-2

Intensitas ambang pendengaran 10-12 W.m-2

Taraf intensitas (TI) :

TI = 10 log I/Io satuan deciBell (dB)

54

Logaritma

Log a + log b = log a.b

Log a - log b = log a/b

Log an = nlog a

55

Pelayangan

Pelayangan adalah gejala dua bunyi keras atau dua bunyi lemah secara bersamaan.

Frekuensi pelayangan dirumuskan :

fp = f1 – f2

fp f1 f2

56

Efek Doppler

Gejala meninggi/merendahnya frekuensi sumber bunyi menurut pendengar karena gerakan sumber bunyi/pendengar.

Rumus umum :

v vp

fp = . fs

v vs

57

Perjanjian tanda !

Sumber mendekati pendengar (vs -) Sumber menjauhi pendengar (vs +)

Pendengar mendekati sumber (vp +) Pendengar menjauhi sumber (vp -)

58

Keterangan

Contoh memberi tanda vp dan vs :

v + vp Keterangan :

fp = . fs fp : frekuensi pendengar

v - vs fs : frekuensi sumber

v : cepat rambat bunyi

Gerak saling vp: kecepatan pendengar

mendekati vs: kecepatan sumber vs vp

v sumber pendengar

Pengertian Gelombang - Sch

Documents

Transcript of Pengertian Gelombang - Sch