gelombang mekanik SMA

GELOMBANGGELOMBANG MEKANIKMEKANIK

RACHMAT ABDUS SYUKURRACHMAT ABDUS SYUKUR

SMASMANN 91 JAKARTA 91 JAKARTA

SiteSite : : http:http://fisika-sma.us//fisika-sma.us

E-mail : [email protected] : [email protected]

1

STANDAR KOMPETENSI1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam

menyelesaikan masalah

KOMPETENSI DASAR1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara

umum

INDIKATOR1. Mengidentifikasi karakteristik gelombang tranversal dan

longitudinal2. Mengidentifikasi karakteristik gelombang mekanik dan

elektromagnetik3. Menyelidiki sifat-sifat gelombang dalam kehidupan sehari-

hari 4. Mengidentifikasi persamaan gelombang mekanik dan

stasioner 2FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us

GELOMBANG MEKANIK

GELOMBANG MEKANIK

3FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us

APA ITU GELOMBANG ?APA ITU GELOMBANG ?oGangguan yang merambatGangguan yang merambatoPerpindahan energi tanpa partikelnya ikut Perpindahan energi tanpa partikelnya ikut berpindah secara permanenberpindah secara permanenoPartikelnya hanya berosilasi di sekitar satu Partikelnya hanya berosilasi di sekitar satu posisi tertentuposisi tertentu


Tipe Gelombang

Transversal Longitudinal

Gerak partikel yang terusikGerak partikel yang terusik tegak lurus arah penjalarantegak lurus arah penjalaran

Gerak partikel yang terusikGerak partikel yang terusiksejajar arah penjalaransejajar arah penjalaran


Gelombang

Mekanik Elektromagnetik

Gelombang Suara Gempa Bumi Gelombang pada dawai dll

Cahaya Sinar X Gelombang Radio dll.


Gelombang MekanikGelombang Mekanik Gelombang Mekanik Timbul :

Perlu usikan sebagai sumber Perlu medium yang dapat diusik Perlu adanya mekanisme penjalaran usikan


Karakter Fisik yang menjadi ciri Karakter Fisik yang menjadi ciri gelombang :gelombang :

Panjang GelombangPanjang Gelombang

Satu gelombang () didefinisikan sebagai jarak antara dua titik puncak atau dua titik lembah. Panjang gelombang terdiri satu puncak dan satu lembah.

Frekuensi dan Periode GelombangFrekuensi dan Periode Gelombang

Frekuensi gelombang (f) adalah banyaknya gelombang yang melewati suatu titik dalam waktu satu detik. Sedangkan periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang.

atau dengan f = frekuensi (Hz) T = periode (s)

Cepat Rambat GelombangCepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh satu gelombang dalam satu periode.

atau dengan v = cepat rambat gelombang (m/s) = panjang gelombang (m)

1

f T

1

Tf

vT

f v


GelombangGelombang Berjalan Berjalan

Fungsi Gelombang :Fungsi Gelombang :

)( vtxfy

)( vtxfy

Menjalar ke kanan

Menjalar ke kiri

P

O

I

IIx

v

yA

Setelah O bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama:

λx

Tt

T

t

T

tatau

vx

tt pvx

pp

sin A

sin A

v

xty

ty

P

pP


Persamaan GelombangPersamaan Gelombang

• Persamaan Umum Gelombang Berjalan :

• Kecepatan getaran partikel di titik P :

• Percepatan getaran partikel di titik P :

• Sudut fase, Fase dan Beda fase

( 22PP y)kxtsinAa

fase beda

fase

fase sudut 2

x

x

T

t

x

T

t

P

P

( os )kxtcAvP

2 (

x

T

tsinA)kxtsinAyP


Soal Latihan

1. Sebuah gelombang merambat ke arah sumbu x positif dengan kecepatan rambat v = 5 m/s, frekuensi 10 Hz, dan amplitudonya 2 cm. Jika asal getaran telah bergetar selama 2/3 sekon dengan arah getaran pertama ke bawah, tentukanlah

a. Persamaan umum gelombangb. Kecepatan dan percepatan partikel di titik x = 0.5 mc. Fase dan sudut fase gelombang di titik x = 0.5 md. Beda fase antara titik x = 0.25 m dengan titik pada x

= 0.75 m


2. Persamaan gelombang transversal yang merambat sepanjang tali panjang adalah y = 8 sin (0,02x + 4t) dengan y dan x dalam cm dan t dalam sekon. Tentukanlah

a. Amplitudo gelombangb. Panjang gelombangc. Frekuensi gelombangd. Cepat rambat gelombang dan kemana arah rambatnya

3. Gelombang merambat dari titik A ke titik B (jarak AB = 30 cm) dengan amplitudo 3 x 10-2 m dan periode 0,2 sekon. Hasil pengamatan menunjukkan cepat rambat gelombang 2,5 m/s, maka berapakah beda fase antara titik A dan B ?


Cepat-rambat Gelombang Cepat-rambat Gelombang MekanikMekanik

Fv

Tegangan dawai (N)

Massa dawai persatuan panjang (kg/m)

CCepat rambat gelombang mekanik bergantung pada epat rambat gelombang mekanik bergantung pada karakteristik medium yang dilaluinya.karakteristik medium yang dilaluinya.

a. Cepat rambat gelombang pada tali / dawaia. Cepat rambat gelombang pada tali / dawai

Ev

Modulus elastisitas zat padat (N/m2)

Massa jenis zat padat (kg/m3)

Bv

Modulus Bulk zat cair atau gas (N/m2)

Massa jenis zat cair atau gas (kg/m3)

b. Cepat rambat gelombang pada zat padatb. Cepat rambat gelombang pada zat padat

c. Cepat rambat gelombang pada zat cair atau gasc. Cepat rambat gelombang pada zat cair atau gas


Soal Latihan

4. Seutas kawat yang panjangnya 50 cm terikat pada kedua ujungnya. Massa kawat 400 gram dan mengalami gaya tegangan 20 N. Ketika kawat digetarkan, terbentuk 8 simpul gelombang. Tentukanlah

a. Cepat rambat gelombang pada kawatb. Frekuensi gelombang yang terjadi

5. Diketahui massa jenis dan modulis bulk air masing-masing 1 x 103 kg/m3 dan 2 x 109 N/m2. Sebuah sumber gelombang di dalam air bergetar dengan frekuensi 50 Hz. Tentukanlah

a. Cepat rambat gelombang pada airb. Panjang gelombang yang terjadi


Gelombang StasionerGelombang Stasioner / Berdiri / Berdiri


Pers. Pers. Gelombang StasionerGelombang Stasioner

)( 21 nx

kxcAAP os 2

)sin( os 2 kltkxcAyP

41)12( nx

)cos( in 2 kltkxsAyP

kxsAAP in 2

)( 21 nx

41)12( nx

Gel. Gel. StasionStasion

erer

Pada dawai dgn Pada dawai dgn Ujung BebasUjung Bebas

Pada dawai dgn Pada dawai dgn Ujung TerikatUjung Terikat

Pers. Pers. Gel. Gel. StasionerStasioner

AmplitudAmplitudoo

Letak Letak perutperut

Letak Letak simpulsimpul 17

FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us

6. Seutas tali yang panjangnya 75 cm digetarkan harmonik naik turun pada salah satu ujungnya, sedang ujung lainnya bebas bergerak.

a. Jika perut kelima berjarak 25 cm dari titik asal getaran, berapa panjang gelombang yang terjadi?

b. Berapa jarak simpul ketiga dari titik asal getaran?

7. Seutas tali panjang tali 120 cm digetarkan dengan frekuensi 5 Hz dan simpangan maksimum 4 cm sementara ujung lain terikat. Jika cepat rambat gelombang 10 cm/s

a. Amplitudo gelombang stasioner pada posisi 95 cm dari titik asal getaran

b. Berapa jarak simpul kedua dan perut keempat?


Ok kawan....Ok kawan....

selamat belajar ya ....selamat belajar ya ....


gelombang mekanik SMA

Documents

Transcript of gelombang mekanik SMA