Jawabanmu

2014-03-06T20:15:18+07:00
untuk s = l dan t = T
maka atau v = l f

Contoh :
Dalam waktu 5 sekon 20 gelombang melewati sebuah kapal. Jarak dua puncak gelombang 20 cm. Tentukan :
a. Panjang gelombang
b. Periode gelombang
c. Frekuensi gelombang
d. Cepat rambat gelombang

Penyelesaian :
t = 5 sekon
n (jumlah gelombang) = 20
l = 20 cm

Perhitungan :
a. l = 20 cm
b. T = 5/20 = ¼ sekon
c. f = 1/T = 4 Hz
d. v = l f = 20 x 4 = 80 m/s

Contoh :
Ayunan dengan panjang tali 1,5 m selama 1/2,4 sekon telah bergetar dengan frekuensi 0,2 Hz. Hitunglah simpangannya !
. Penyelesaian :
Diketahui : A = 1,5 m
t = 1/2,4 sekon
f = 0,2 Hz =1/5 Hz
Ditanyakan : Y = ……..
Perhitungan : Y = A sin (2p/T) t
T = 1/f = 1/(1/5) = 5 sekon
Y = A sin (2p/T) t
= 1,5 . sin (2.180o/5) . 1/2,4
= 1,5 . sin (360o/12)
= 1,5 . sin 30o
= 0,75 m



4. Simpangan Gelombang Berjalan

Contoh :
1. Persamaan gelombang berjalan dari seutas tali Y = 8 sin 2p(50t – 4x). Jika x dan Y dalam cm dan t dalam sekon, hitunglah :
a. amplitudo
b. panjang gelombang
c. frekuensi

Penyelesaian :

Diketahui : Y = 8 sin 2p(50t – 4x)

Perhitungan Y = A sin 2p
a. amplitudo = 8 cm
b. = 4x maka l = ¼ cm
c. = 50t maka T = sekon
frekuansi f = Hz

2. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan periode 0,2 sekon. Jarak AB 0,3 meter. Jika cepat rambat gelombang 2,5 m/s, dan A telah bergetar selama 2 sekon, amplitudo 1 meter, hitunglah :
a. Beda sudut fase di A dan B
b. Fase titik B
c. Frekuensi gelombang
d. Panjang gelombang
e. Simpangan di titik B

Penyelesaian :

Diketahui :
v = 2,5 m/s
T = 0,2 sekon
t = 2 sekon
A = 1 meter
x = 0,3 meter

Perhitungan :
a. Beda sudut fase A dan B = 2px/l
l = v x T = 2,5 x 0,2 = 0,5 m
2px/l = 2p. 0,3/0,5 = 1,2p rad

b. Frekuensi gelombang (f)
f = 1/T = 1/0,2 = 5 Hz
c. Panjang gelombang (l)
l = v x T = 2,5 x 0,2 = 0,5 m

d. Fase di B = tB/T
Jadi fase di B = 0,88/0,2 = 4,4

e. Simpangan di B
Y = A sin (2p/T) tB
= 1 sin (360o/0,2) x 0,88
= 1 sin 360o x 4,4
= 1 sin(360ox 4) + 1 sin(360ox 0,4)
= 1 sin (360ox 0,4)
= 1 sin 144 o
= 0,587 m


5. Fase Gelombang

Fase gelombang menyatakan keadaan getaran suatu titik pada gelombang yang berkaitan dengan simpangan dan arah getarannya.
Dua titik dikatakan fasenya sama, apabila arah getaran dan simpangannya sama. Demikian pula dua titik memiliki fase berlawanan, apabila simpangannya sama tetapi arahnya berlawanan.
Titik-titik pada gelombang yang memiliki fase sama :
1. O dan U
2. P dan V
3. S dan Y, dan seterusnya.
Jarak antara dua titik berdekatan yang memiliki fase sama : Dx
Dx = (2n) x ½ l
n = 0,1,2, ……
Titik-titik yang memiliki fase berlawanan :
1. O dan R
2. P dan S
3. S dan V, dan seterusnya.
Jarak antara dua titik berdekatan yang fasenya berlawanan :
2n+1 = bilangan ganjil



6. Energi Gelombang

Sewaktu gelombang melalui medium, energi dipindahkan dalam bentuk getaran dari partikel satu ke partikel lainnya dalam medium, tetapi partikel-partikel sendiri tidak ikut berpindah. Ternyata energi yang dipindahkan oleh gelombang sebanding dengan :
1. Kuadrat amplitudonya
E µ A2 atau E = A2
2. Kuadrat frekuensinya
E µ f 2 atau E = f 2

Contoh :
Suatu gelombang memindahkan energi sebesar 1000 Joule. Berapakah energi yang akan dipindahkan oleh gelombang itu jika :
a. Amplitudo diperbesar 2x dan f tetap
b. Amplitudo tetap dan f diperbesar 2x
c. Amplitudo dan frekuensi diperbesar 2x.

Penyelesaian :
a. E µ A2 atau E = A2
1000 = A2® A = Ö1000
A’ = 2xA = 2Ö1000
E’ = (A’)2 = (2Ö1000)2 = 4000 J

b. E µ f 2 atau E = f 2
1000 = f 2® f = Ö1000
f ’ = 2x f = 2Ö1000
E’ = (f’ )2 = (2Ö1000)2 = 4000 J

c. E’ = (f’ )2(A’)2 . E
E’ = 22x22xÖ1000 = 16 000 J



7. Sifat-sifat Gelombang

Ada lima sifat gelombang, yaitu dapat :
1. Dipantulkan (reflection)
2. Dibiaskan (refraction)
3. Dilenturkan (difraction)
4. Dipadukan (interference)
5. Diserap arah getarnya (polaritation)
Kelima sifat gelombang di atas dimiliki oleh gelombang transversal, sedangkan gelombang longitudinal hanya memiliki empat sifat gelombang kecuali sifat polarisasi.

Hubungan antara sudut datang dan sudut bias sebagai berikut :

i = sudut datang
r = sudut bias
v1 =
cepat rambat dalam medium 1
v2 = cepat rambat dalam medium 2
n1 = indeks bias nedium 1
n2 =
indeks bias medium 2
n = indeks bias meium
c = cepat rambat cahaya = 3 x 108 m/s

Contoh :
1. Gelombang merambat dari udara (nu=1) ke air (na=1,34). Jika sudut datangnya 40o. Tentukan sudut biasnya !

Penyelesaian :

r = 28,2o


2. Suatu gelombang melalui udara (nu=1) dengan kecepatan 5.103m/s dan panjang gelombangnya 4,6.10-2m, menuju ke plastik (np=1,6). Hitunglah :
a. Kecepatan gelombang dalam plastik
b. Panjang gelombang dalam plastik

Penyelesaian :
v1 = 5.103m/s
l1 = 4,6.10-2m
n1 = 1
n2 = 1,6
a. n1 . v1 = n2 . v

b. n1 . l1 = n2 . l2
1 x 4,6.10-2 = 1,6 x l2