Upload
kipling
View
105
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Anhari aqso. GELOMBANG. OLEH. SMA NEGERI 2 tamsel. BAHAN AJAR FISIKA KELAS XII SEMESTER I. BAHAN AJAR FISIKA KELAS XII SEMESTER I. [email protected] fisikaanhariaqso.wordpress.com. Standar kompetensi dan kompetensi dasar. Indikator Pencapaian. Materi. Latihan. Evaluasi. Keluar. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
BAHAN AJAR FISIKA KELAS XII SEMESTER I
OLEH
BAHAN AJAR FISIKA KELAS XII SEMESTER I
fisikaanhariaqso.wordpress.com
Standar kompetensi dan kompetensi dasar
Indikator Pencapaian
Materi
Latihan
Evaluasi
Keluar
• Standar Kompetensi.Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah
• Kompetensi Dasar.
Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum
Indikator Pencapaian
• Mengidentifikasi karakteristik gelombang transfersal dan longitudinal
• Mengidentifikasi karakteristik gelombang mekanik dan elektromagnetik
• Menyelidiki sifat-sifat gelombang (pemantulan/pembiasan, superposisi, interferensi, dispersi, difraksi, danpolarisasi) serta penerapnnya dalam kehidupan sehari-hari
• Mengidentifikasi persamaan gelombang berjalan dan gelombang stasioner
GELOMBANG
I. Pengertian Gelombang Gelombang adalah perambatan getaran
II. Pembagian Gelombang1. Pembagian Gelombang karena Arah getarnya
- Gelombang transversal- Gelombang Longitudinal
2. Pembagian Gelombang karena Amplitudo dan fasenya- Gelombang Berjalan - Gelombang Diam ( Stasioner)
3. Pembagian gelombang karena mediumnya - Gelombang Mekanik - Gelombang Elektromagnetik
Setelah A bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama:
P
A
I
II
X
V
Y
λ
x
T
t
T
t
T
tatau
v
xtt p
vx
pp
GELOMBANG BERJALAN TRANSVERSAL
Maka Simpangan Gelombang berjalan :
k2
2π xY = A Sin (t - )
T v
t xY = A Sin (2π - 2π )
T λ
Y = A Sin (2πft - kx)
xY = A Sin (2πft - 2π )
λ
pωtSinY T
2πω
Secara umum persamaan Gelombang berjalan :
x
ftAyP 22sin
kxftAyP 2sin
Dimana :Yp = Simpangan gelombang di titik P ( m,cm )A = Amplitudo gelombang ( m,cm )X = Jarak titik P dari titik pusat O ( m, cm )V = Kecepatan rambat gelombang ( m/s, cm/s )k = Bilangan gelombangλ = Panjang gelombang ( m,cm )f = Frekuensi Gelombang ( Hz )T = Periode gelombang ( s )ω = Kecepatan sudut ( rad/s ) t = Lamanya titik asal telah bergetar ( s )ωt = Sudut fase gelombang ( rad)
Gelombang Stasioner ( Gelombang Diam )
a. Pemantulan Pada Ujung Bebas
P
y1
Untuk Gelombang Datang di titik P:
L
x
11
PP
tl x t l xt t
v T T
22
PP
tl x t l xt t
v T T
Untuk Gelombang pantul di titik P:
-
xl
T
tAy 2sin1
xl
T
tAy 2sin2
y2
Untuk gelombang Stasioner
)(2cos2sin2
xl
T
tAyP
YP = y1 + y2
l
T
txAyP 2sin)(2cos2
2 .cos 2 ( ) .x
A amplitudo gel stasioner
2 .cos 2 ( ) P
xA A
l
T
tAy PP 2sin
Maka Simpangan Gelombang Stasioner di titik P :
sin 2 sin 2p
t l x t l xy A A
T T
Untuk gelombang Stasioner
Letak Simpul dan Perut :
Letak simpul dan perut dihitung dari ujung pantul ke titik yang bersangkutan .
1. Letak simpul.Simpul terjadi jika Ap= 0 dan dan secara umum teletak pada:
Sn=( 2n +1).¼λ
Tempat-tempat yang mempunyai amplitudo terbesar disebut perut dan secara umum teletak pada:
2. Letak Perut.
Pn= n ( ½ λ )
b. Pemantulan pada ujung tetap
P
·
y1
y2
x
Gel. datangGel. pantul
Gel. stasioner
Untuk Gelombang Datang di titik P:
xl
T
tAy 2sin1
Untuk Gelombang pantul di titik P:
-
xl
T
tAy 2sin2
Terjadi loncatan fase
11
PP
tl x t l xt t
v T T
22
PP
tl x t l xt t
v T T
Y=y1+y2
)(2cos)(2sin2
l
T
txAY
tasioneorgelamplitudoA
Ax
A
p
P
.
)(2sin2
)(2cos
l
T
tAY P
sin 2 sin 2t l x t l x
Y A AT T
Letak simpul dan perut :
Letak simpul dan perut merupakan kebalikan gel.stasioner pada pemantulan ujung bebas.
Letak simpul ke n : Sn= n ( ½ λ )
Pn=( 2n +1).¼λLetak perut ke n:
Soal Latihan
1. Tentukan sudut fase gelombang di titik P, jika titik O telah bergetar selama 1 sekon. Jarak titik P ke O 2 m cepat rambat gelombang 4 m/s dan periode gelombang adalah 1 sekon
2. Sebuah gelombang berjalanm dengan persamaan simpangan y = 0,02 sin ( 8πt – 4 x ), dimana y dan x dalam m dan t dalam s, Tentukan :
a. arah rambatan b. Frekuensi c. Panjang gelombangd. Kecepatan rambat gelombange. Amplitudo gelombang f. bilangan gelombang
3. Seutas tali yang panjangnya 2,5 m direntangkan yang ujungnya diikat pada sebuah tiang,kemudian ujung lain digetarkan harmonis dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm. Jika cepat rambat gelombang dalam tali 40 cm/s. Tentukan :a. Amplitudo gelombang stasioner disebuah titik
yang berjarak 132,5 cm dari titik awalb. Simpangan gelombang pada titik tersebut setelah tali digetarkan selama 12 sekon
c. Letak simpul ke enam tidak termasuk S0
d. Banyaknya pola gelombang stasioner yang terjadi pada tali
Pembahasan
1. Diketahui :
t = 1 sekon; x = 2 m
V = 4 m/s; T = 1 sekon
Ditanyakan :
θ = ... rad
Penyelesaian :
v
xtf 2
radianf
)
2
1(12
4
212
Pembahasan
2. Diketahui :y = 0,02 sin ( 8πt – 4 x )
Ditanyakan :a. Arah rambat gelombangb. A = ..... ?; e. λ = ..... ?c. f = ..... ?; f . V = ..... ?d. k = ..... ?
Penyelesaian :a. Karena tanda didepan x negatif (-) dan didepan t positif ( + )
maka arah rambatan gelombang ke kananb. A = 0,02 m = 2 cm diambil dari persamaan simpangan c. 2π ft = 8πt 2π f = 8 f = 4 Hzd. k = 4/me. k =2Π / λ λ = 2Π/k = 1,57 mf. V = f.λ = 4 x 1,57 = 6,28 m/s
3. Diketahui :L = 2,5 m = 250 cm ; A = 10 cm f = 2 Hz ; T = ½ sekon ; V = 40 cm/s t = 12 sekonX = 250 – 132,5 = 117,5 cm
Ditanyakan : a. As = ..........? b. Y = ..........? c. S6 = .......... ? d. banyaknya pola gelombang = ……..?Penyelesaian :λ = V/f = 40/2 = 20 cm
)(2sin2.
x
AAa p
)20
5,117(2sin10.2 pA
0315sin.20pA
cmAp 21022
120
20
250122cos
21
PP Ay
l
T
tAyb PP 2cos.
5,12242cos210 Py
22cos210Py
23cos210Py
cos210Py
cmyP 210)1.(210
c. cmSnSn 6020.2
16
2
16
d. Banyaknya pola = L / λ
=250/20 =12½ pola gel.
Referensi
• Fisika SMA, Bob Foster, Erlangga• www.praweda.com• www.physics2000.com