19
01:26:19 Fisika Fisika I Gelombang Gelombang Mekanik Mekanik Mampu mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum Mampu menentukan besaran-besaran gelombang yaitu amplitudo, frekuensi, kecepatan, fasa dan konstanta penjalaran. Mampu menjelaskan perbedaan gelombang tranversal dan longitudinal Mampu mencari/membuat fungsi gelombang Kompetensi Kompetensi yang yang diharapkan diharapkan Mampu mencari/membuat fungsi gelombang

Materi 10 Gelombang - · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

  • Upload
    ngoque

  • View
    254

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

•M

am

pu

me

nd

esk

rip

sik

an

ge

jala

da

nci

ri-c

iri

ge

lom

ba

ng

seca

ra

um

um

•M

am

pu

me

ne

ntu

ka

n b

esa

ran

-be

sara

n g

elo

mb

an

g y

ait

u a

mp

litu

do

,

fre

ku

en

si,

ke

cep

ata

n,

fasa

da

n k

on

sta

nta

pe

nja

lara

n.

•M

am

pu

me

nje

lask

an

pe

rbe

da

an

ge

lom

ba

ng

tra

nv

ers

al

da

n

lon

git

ud

ina

l

•M

am

pu

me

nca

ri/m

em

bu

at

fun

gsi

ge

lom

ba

ng

Ko

mp

ete

nsi

Ko

mp

ete

nsi

ya

ng

y

an

g d

iha

rap

ka

nd

iha

rap

ka

n

•M

am

pu

me

nca

ri/m

em

bu

at

fun

gsi

ge

lom

ba

ng

Page 2: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

�G

elo

mb

an

ga

da

lah

ge

jala

pe

ram

ba

tan

sua

tug

an

gg

ua

nm

ele

wa

tisu

atu

rua

ng

, d

ima

na

sete

lah

ga

ng

gu

an

ters

eb

ut

lew

at

ke

ad

aa

nru

an

ga

ka

n

ke

mb

ali

ke

ke

ad

aa

nse

mu

lase

pe

rti

seb

elu

mg

an

gg

ua

nit

ud

ata

ng

�G

elo

mb

an

gm

eru

pa

ka

nsa

lah

satu

cara

pe

rpin

da

ha

ne

ne

rgi

De

fin

isi

De

fin

isi

um

um

um

um

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

�G

elo

mb

an

gm

eru

pa

ka

nsa

lah

satu

cara

pe

rpin

da

ha

ne

ne

rgi

�G

elo

mb

an

gy

an

gp

rose

sp

era

mb

ata

nn

ya

me

me

rlu

ka

nm

ed

ium

din

am

ak

an

de

ng

an

ge

lom

ba

ng

me

ka

nik

. S

ed

an

gk

an

ya

ng

tid

ak

sela

lu

me

me

rlu

ka

nm

ed

ium

da

lam

pro

ses

pe

ram

ba

tan

ny

ad

ima

na

ka

n

ge

lom

ba

ng

ele

ktr

om

ag

ne

tik

, co

nto

h:

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

(bu

ny

i, a

ir,

pe

rlu

me

diu

m u

ntu

km

en

jala

r)

Ge

lom

ba

ng

Ele

ktr

om

ag

ne

tik

(ca

ha

ya

, ra

dio

, ti

da

kp

erl

um

ed

ium

)

Page 3: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Ge

lom

ba

ng

Tra

nsv

ers

al:

Pe

rpin

da

ha

nv

ibra

si⊥ ⊥⊥⊥

Ara

h

pe

nja

lara

ng

elo

mb

an

g

Tip

eG

elo

mb

an

gm

en

uru

ta

rah

vib

rasi

da

na

rah

pro

pa

ga

sin

ya

:

pe

nja

lara

ng

elo

mb

an

g

Ge

lom

ba

ng

Lon

git

ud

ina

l:

Pe

rpin

da

ha

nv

ibra

si// //////

Ara

h

pe

nja

lara

ng

elo

mb

an

g

Page 4: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Pe

ram

ba

tan

Ge

lom

ba

ng

ko

nti

ny

u

Pe

ram

ba

tan

Ge

lom

ba

ng

Pu

lsa

Page 5: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

�P

an

jan

gG

elo

mb

an

g(λ λλλ

):

Jara

ka

nta

rati

tik

-tit

ikid

en

tik

pa

da

ge

lom

ba

ng

.

�A

mp

litu

do

(A):

Pe

rpin

da

ha

nm

ak

sim

um

da

rise

bu

ah

titi

kp

ad

ag

elo

mb

an

g.

Pa

nja

ng

ge

lom

ba

ng

Be

sara

nF

isis

Ge

lom

ba

ng

λ

Am

pli

tud

o A

A

�P

eri

od

a(T

): W

ak

tud

ari

seb

ua

hti

tik

pa

da

ge

lom

ba

ng

un

tuk

me

lak

uk

an

satu

osi

lasi

seca

rak

om

pli

t.

Page 6: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

�La

ju(v

): K

ece

pa

tan

pe

ram

ba

tan

ga

ng

gu

an

/en

erg

iata

up

an

jan

gg

elo

mb

an

g(λ λλλ

)y

an

g t

erj

ad

ise

tia

psa

tusa

tua

nw

ak

tu(T

)

Be

sara

nF

isis

Ge

lom

ba

ng

+A -A +A

+A -Ay

0=

t

4T

t=

42T

t=

x x

λ

λ λλλ=

vT

v=

λ/

λ/

λ/

λ/T

= λ λλλ

f

�F

rek

ue

nsi

(f):

ju

mla

hsi

klu

s/o

sila

sik

om

pli

tp

er

de

tik

, sa

tua

nn

ya

: H

z (H

ert

z)-A +A -A -A+A

4 43T

t=

Tt

=

x x x

Page 7: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

�S

eb

ua

hk

ap

alm

ele

mp

ar

pe

rah

usa

mp

an

pa

da

sua

tulo

ka

sid

an

dio

mb

an

g-a

mb

ing

ka

ng

elo

mb

an

gn

aik

da

ntu

run

. Ji

ka

jara

ka

nta

rap

un

cak

ge

lom

ba

ng

ad

ala

h2

0 m

ete

rd

an

laju

ge

lom

ba

ng

5 m

/s,

be

rap

ala

ma

wa

ktu

∆t

ya

ng

dib

utu

hk

an

ka

pa

lun

tuk

be

rge

rak

da

rip

un

cak

ke

da

sar

lem

ba

hg

elo

mb

an

g?

tt

t +

∆t

�D

ike

tah

uiv

= λ

/ T

, m

ak

aT

/ v.

Jik

= 2

0 m

da

nv

= 5

m/s

,

ma

ka

T =

4 s

ec

�W

ak

tute

mp

uh

da

rip

un

cak

ke

lem

ba

ha

da

lah

sete

ng

ah

pe

rio

da

, ja

di∆

t =

2 s

ec

Page 8: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Fu

ng

siG

elo

mb

an

gS

inu

s D

ala

mD

om

ain

Ru

an

g

Am

pli

tud

o

θ

λ

Pa

nja

ng

ge

lom

ba

ng

)2 (

sin

xA

yλπ

=

Bil

an

ga

ng

elo

mb

an

g

)(

sin

xk

Ay

=

x

A

Page 9: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

θ

A

T

Pe

rio

da

Am

pli

tud

o

Fu

ng

siG

elo

mb

an

gS

inu

s D

ala

mD

om

ain

Wa

ktu

)2

(si

nt

TA

=)

(si

nt

Ay

ω=

)2(

sin

tf

Ay

π=

Fre

ku

en

sisu

du

t

t

A

Fre

ku

en

si

Page 10: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Fu

ng

siG

elo

mb

an

gS

inu

s D

ala

mD

om

ain

Ru

an

gd

an

Wa

ktu

)si

n(

),

ω+

−•

=t

xk

At

ry

rr

r

Ara

h g

eta

rw

aktute

tap

an

fa

sa

-1

-0.50

0.51

1.52

y

y(x

)

λ

A

Ara

h g

eta

r

am

pli

tud

o

Bil

an

ga

n g

elo

mb

an

g

Ara

h r

am

ba

t

Fre

ke

nsi

su

du

t

φω

+−

•=

Φt

xk

rr S

ud

ut

fasa

-2

-1.5-1

01

23

45

6

x

T

-2

-1.5-1

-0.50

0.51

1.52

01

23

45

6

y

t

y(t)

Page 11: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

•U

ntu

k g

elo

mb

an

g y

an

g m

en

jala

r k

e a

rah

zd

an

ara

h g

eta

r k

e x

:

x(z

,t)=

Aco

s(k

z-ω ωωω

t+φ φφφ

)

•U

ntu

k g

elo

mb

an

g y

an

g m

en

jala

r k

e a

rah

x d

an

ara

h g

eta

r k

e y

:

y(x

,t)=

Asi

n(k

x-ω ωωω

t+φ φφφ

)

Co

nto

hF

un

gsi

Ge

lom

ba

ng

y(x

,t)=

Asi

n(k

x-ω ωωω

t+φ φφφ

)

•U

ntu

k g

elo

mb

an

g y

an

g m

en

jala

r k

e a

rah

yd

an

ara

h g

eta

r k

e z

:

z(z,

t)=

Aco

s(k

y-ω ωωω

t+φ φφφ

)

•U

ntu

k g

elo

mb

an

g y

an

g m

en

jala

r k

e a

rah

zd

an

ara

h g

eta

r k

e y

:

y(z

,t)=

Asi

n(k

z-ω ωωω

t+φ φφφ

)

Page 12: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Se

cara

ala

mia

h,

sem

ak

in j

au

h d

ari

su

mb

er,

am

pli

tud

o

ge

lom

ba

ng

ak

an

be

rku

ran

g,

ge

lom

ba

ng

dik

ata

ka

n t

err

ed

am

)si

n(

),

(t

kx

Ae

tx

zx

ωα

−=

Fu

ng

siG

elo

mb

an

gT

err

ed

am

α:F

ak

tor

red

am

an

(m

-1)

-1.5-1

-0.50

0.51

01

23

45

6

y

x

y(x

)

Page 13: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

•La

jug

elo

mb

an

gp

ad

ata

liy

an

g t

err

eg

an

gd

en

ga

ng

ay

aF

ad

ala

h:

–µ µµµ

din

am

ak

an

de

ng

an

rap

at

ma

ssa

tali

pe

rsa

tua

n

Laju

Ge

lom

ba

ng

pa

da

tali

–µ µµµ

din

am

ak

an

de

ng

an

rap

at

ma

ssa

tali

pe

rsa

tua

np

an

jan

g

•La

jug

elo

mb

an

gh

an

ya

terg

an

tun

gp

ad

asi

fat

me

diu

m

ya

ng

dil

ew

ati

ole

hg

an

gg

ua

nd

an

tid

ak

be

rga

ntu

ng

pa

da

be

sara

nsu

mb

er

ge

lom

ba

ng

. C

on

toh

lain

: g

elo

mb

an

gca

ha

ya

, la

jug

elo

mb

an

gca

ha

ya

diru

an

gva

ku

mb

esa

rny

a:

001 ε

µ=

0P

erm

itiv

ita

sli

stri

kva

ku

m

ε 0P

erm

iab

ilit

as

ma

gn

eti

kva

ku

m

Page 14: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

•La

jug

elo

mb

an

gd

ala

mfu

ng

sig

elo

mb

an

g:

Pil

ihse

bu

ah

pe

rpin

da

ha

nte

rte

ntu

⇒ ⇒⇒⇒fa

sate

rte

ntu

kx

-ω ωωωt

= k

on

sta

nv

=d

x=

ω

)(

sin

tx

kA

−=

kx

-ω ωωωt

= k

on

sta

nv

=d

t=

k

y(x,

t)=

Asi

n(k

x-ω

t)v>

0

y(x,

t)=

Asi

n(k

x+ω

t)v<

0

Ge

lom

ba

ng

me

nja

lar

ke

ka

na

n

Ge

lom

ba

ng

me

nja

lar

ke

kir

i

Page 15: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Pe

ma

ntu

lan

Pe

ma

ntu

lan

da

nd

an

Tra

nsm

isi

Tra

nsm

isi

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Pe

ma

ntu

lan

ge

lom

ba

ng

tali

pa

da

uju

ng

teta

p

Pe

ma

ntu

lan

ge

lom

ba

ng

tali

pa

da

uju

ng

be

ba

s

Ge

lom

ba

ng

pa

ntu

lb

erl

aw

an

an

fasa

de

ng

an

ge

lom

ba

ng

da

tar

Ge

lom

ba

ng

pa

ntu

lse

fasa

de

ng

an

ge

lom

ba

ng

da

tar

Page 16: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:19

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Pe

ma

ntu

lan

Pe

ma

ntu

lan

da

nd

an

Tra

nsm

isi

Tra

nsm

isi

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Pe

ram

ba

tan

ge

lom

ba

ng

da

rim

ed

ium

ku

ran

gra

pa

t

ke

me

diu

m y

an

g l

eb

ihra

pa

t

Pe

ram

ab

ata

ng

elo

mb

an

gd

ari

me

diu

m l

eb

ihra

pa

t

ke

me

diu

m y

an

g k

ura

ng

rap

at

Page 17: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:20

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Laju

bu

ny

id

iu

da

ran

ila

iny

ase

kit

ar

30

0 m

/s,

da

nla

juca

ha

ya

di

ud

ara

kir

a-k

ira

30

0,0

00

,00

0 m

/s.

Mis

alk

ita

me

mb

ua

tg

elo

mb

an

gb

un

yi

da

ng

elo

mb

an

gca

ha

ya

ya

ng

ke

du

an

ya

me

mil

ikip

an

jan

gg

elo

mb

an

g3

m.

Be

rap

ara

sio

fre

ku

en

sig

elo

mb

an

gca

ha

ya

terh

ad

ap

ge

lom

ba

ng

bu

ny

i?

Lati

ha

nLa

tih

an

So

al

So

al

ge

lom

ba

ng

cah

ay

ate

rha

da

pg

elo

mb

an

gb

un

yi?

Be

rap

afr

ek

ue

nsi

ge

lom

ba

ng

sua

rad

an

ge

lom

ba

ng

bu

ny

ite

rse

bu

t?

Pa

nja

ng

ge

lom

ba

ng

mic

row

ave

ya

ng

dih

asi

lka

no

leh

ove

n

mic

row

ave

kir

a-k

ira

3 c

m.

Be

rap

afr

ek

ue

nsi

ya

ng

dih

asi

lka

ng

elo

mb

an

gin

iy

an

g m

en

ye

ba

bk

an

mo

lek

ula

ir m

ak

an

an

an

da

be

rvib

rasi

?

Page 18: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

01

:26

:20

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

Tu

lisk

an

pe

rsa

ma

an

ya

ng

ge

lom

ba

ng

sin

uso

ida

l tr

an

sve

rsa

l

ya

ng

me

nja

lar

pa

da

tali

da

lam

ara

h+

xd

en

ga

nb

ila

ng

an

ge

lom

ba

ng

60

cm

-1,

pe

rio

da

0.2

0 s

, d

an

am

pli

tud

o3

.0 m

m.

Am

bil

ara

hy

seb

ag

aia

rah

tra

nsv

ers

al.

Lati

ha

nLa

tih

an

So

al

So

al

Be

rap

ala

jutr

an

sve

rsa

l m

ak

sim

um

da

riti

tik

pa

da

tali

?

Ge

lom

ba

ng

sin

uso

ida

l d

en

ga

nfr

ek

ue

nsi

50

0 H

z m

en

jala

r

de

ng

an

laju

35

0 m

/s.

(a)

Be

rap

aja

rak

du

ati

tik

ya

ng

be

rbe

da

fasa

π/3

ra

d?

(b

) B

era

pa

be

da

fasa

an

tara

du

ap

erg

ese

ran

pa

da

sua

tuti

tik

de

ng

an

pe

rbe

da

an

wa

ktu

1.0

0 m

s ?

Page 19: Materi 10 Gelombang -   · PDF fileGelombang yang proses perambatannya memerlukan medium dinamakan dengan gelombang mekanik. ... contoh: Gelombang Mekanik (bunyi, air, ... Soal

Pe

rsa

ma

an

ge

lom

ba

ng

din

ya

tak

an

da

lam

fu

ng

si:

y(t

)=1

0si

n2

π πππ(x

-50

t+ 1

/6).

Te

ntu

ka

n

a.

Ara

h p

era

mb

ata

n g

elo

mb

an

g

b.

Ke

cep

ata

n r

am

ba

t g

elo

mb

an

g

c. F

rek

ue

nsi

ge

lom

ba

ng

d.

Am

pli

tud

o g

elo

mb

an

g

01

:26

:20

Fis

ika

Fis

ika

II

Ge

lom

ba

ng

Ge

lom

ba

ng

Me

ka

nik

Me

ka

nik

d.

Am

pli

tud

o g

elo

mb

an

g

e.

Pa

nja

ng

ge

lom

ba

ng

f. P

eri

od

e g

elo

mb

an

g

g.

Te

tap

an

fa

sa a

wa

l

Se

bu

ah

ge

lom

ba

ng

me

nja

lar

sea

rah

su

mb

u z

po

siti

p d

en

ga

n p

an

jan

g

ge

lom

ba

ng

2 m

da

n k

ece

pa

tan

10

0 m

/de

tik

. A

mp

litu

do

ge

lom

ba

ng

20

cmd

en

ga

n a

rah

ge

tar

ge

lom

ba

ng

se

ara

h s

um

bu

x.

Pa

da

sa

at

t=

0 d

an

z

=0

, n

ila

i x

=0

. T

en

tuk

an

fu

ng

si p

ers

am

aa

n g

elo

mb

an

g t

ers

eb

ut