ABSTRAK
Konsep gelombang sebenarnya memiliki banyak contoh dan aplikasi di dalam
kehidupan nyata, beberapa contoh dari aplikasi-aplikasi gelombang disekitar kita adalah,
gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang elektromagnetik, dan juga gelombang air.
Gelombang memiliki beberapa sifat, yaitu dapat mengalami dispersi atau pemisahan
gelombang, difraksi gelombang, dan juga interferensi gelombang. Interferensi merupakan
perpaduan dua atau lebih gelombang sebagai akibat berlakunya prinsip superposisi.
Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase
kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari
kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga
kedua gelombang saling menghilangkan.
BAB I
PENDAHULUAN
1) Latar Belakang
Konsep gelombang banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Gelombang
bunyi, gelombang cahaya, gelombang radio, dan gelombang air merupakan beberapa
contoh gelombang.
Bila kita melihat pada fenomena gelombang pada air, akan kita dapati ketika
melakukan pengamatan bahwa gelombang air tidak bergerak maju, tetapi bergerak
melingkar secara merata kesemua arah atau sering disebut juga sebagai gelombang
spheris. Air yang terkena gelombangpun sebenarnya hanya berosilasi naik turun
ketika gelombang airnya melintas. Gelombang air bergerak melintasi jarak dengan
kecepatan yang dapat diketahui.
2) Identifikasi Masalah
Dalam percobaan ini kita akan mempelajari prinsip penjalaraan gelombang,
selain itu, kita juga akan menghitung kecepatan dari penjalaran gelombang tersebut.
3) Tujuan Percobaan
1. Mempelajari prinsip penjalaran gelombang.
2. Menghitung kecepatan penjalaran gelombang.
3. Mengetahui prinsip pembiasan dan pemantulan gelombang.
4) Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Berisi tentang latar belakang permasalahan, identifikasi masalah, tujuan
melakukan percobaan, metode yang digunakan dalam percobaan, serta sistematika
penulisan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Berisi tentang teori-teori yang berhubungan dengan praktikum serta rumus yang
digunakan dan hukum dasar yang terkait dengan praktikum.
BAB III Metodologi Percobaan
Berisi tentang alat-alat yang dipergunakan pada saat praktikum serta prosedur
praktikum.
BAB IV Data Pengamatan dan Analisa
Berisi tentang data pengamatan praktikum, perhitungan dan pengolahan data,
tampilan grafik, analisis data dan analisis grafik.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Berisi tentang kesimpulan dan saran setelah praktikum.
5) Tempat dan Waktu Percobaan
Laboratorium Fisika Eksperimen FMIPA UNPAD, Senin, 08 – 15 April 2013.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Getaran adalah gerakan bolak balik melalui titik kesetimbangan. Sebagai contoh
adalah gerakan pendulum, gerakan ayunan, getaran dawai gitar. Ketika ayunan dalam
keadaan diam, berarti ayunan berada dalam keadaan setimbang, setelah digerakkan ayunan
akan bergerak bolak balik melewati titik kesetimbangan. Begitu juga pada dawai gitar, ketika
dawai gitar dalam keadaan diam, berarti dawai dalam keadaan setimbang, ketika dawai gitar
dipetik, maka akan terjadi getaran bolak balik melewati titik kesetimbangan. Itulah yang
disebut sebagai getaran.
Gelombang adalah getaran yang merambat. Sebagai contoh ketika kita menggerakkan
ujung tali pramuka naik turun, maka getaran yang kita lakukan akan merambat, sehingga
akan terbentuk gelombang tali. Pernah mencoba? Kalau tidak ada boleh juga pakai tali
jemuran tetangga :P. Berdasarkan perlu atau tidaknya medium, gelombang dibedakan
menjadi dua yakni gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik. Gelombang
elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium / perantara. Misalnya
adalah gelombang cahaya. Cahaya matahari bisa sampai ke bumi, padahal di atas atmosfer
adalah ruang vakum / ruang hampa, tidak ada medium apapaun untuk merambat. Hal itu
membuktikan bahwa cahaya tidak memerlukan medium untuk merambat, sehingga cahaya
termasuk ke dalam gelombang elektromagnetik. Sedangkan gelombang mekanik adalah
gelombang yang memerlukan medium/perantara untuk merambat. Sebagai contoh adalah
gelombang tali, gelombang bunyi, gelombang air laut, dsb.
Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan menjadi dua, yaitu
gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik yaitu gelombang
yang memerlukan medium di dalam perambatannya. Contoh gelombang mekanik antara lain:
gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang pada tali. Gelombang
elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya.
Contoh : cahaya, gelombang radio, gelombang TV, sinar – X, dan sinar gamma.
1. Panjang Gelombang
A. Pengertian Panjang Gelombang
Panjang satu gelombang sama dengan jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode.
1) Panjang gelombang dari gelombang transversal
Pada gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul dan 2 perut. Jarak antara
dua simpul atau dua perut yang berurutan disebut setengah panjang gelombang atau ½ λ
(lambda)
2) Panjang gelombang dari gelombang longitudinal
Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1) terdiri dari 1 rapatan dan 1 reggangan.
B. Cepat Rambat Gelombang
Jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu sekon disebut cepat rambat gelombang.
Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v dan satuannya m/s atau m s-1. Hubungan
antara v, f, λ, dan T adalah sebagai berikut :
Keterangan :
λ= panjang gelombang , satuannya meter ( m )
v = kecepatan rambatan gelombang, satuannya meter / sekon ( ms-1 )
T = periode gelombang , satuannya detik atau sekon ( s )
f = frekuensi gelombang, satuannya 1/detik atau 1/sekon ( s-1 )
Sifat - sifat Gelombang
(a) Dispersi Gelombang
Ketika Anda menyentakkan ujung tali naik-turun (setengah getaran), sebuah pulsa transversal
merambat melalui tali (tali sebagai medium). Sesungguhnya bentuk pulsa berubah ketika
pulsa merambat sepanjang tali, pulsa tersebar atau mengalami dispersi (perhatikan Gambar
1.16). Jadi, dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang
merambat suatu medium.
Gambar 1.16. Dalam suatu medium dispersi, bentuk gelombang
Berubah begitu gelombang merambat
Kebanyakan medium nyata di mana gelombang merambat dapat kita dekati sebagai medium
non dispersi. Dalam medium non dispersi, gelombang dapat mempertahankan bentuknya.
Sebagai contoh medium non dispersi adalah udara sebagai medium perambatan dari
gelombang bunyi..
Gelombang-gelombang cahaya dalam vakum adalah nondispersi secara sempurna. Untuk
cahaya putih (polikromatik) yang dilewatkan pada prisma kaca mengalami dispersi sehngga
membentuk spektrum warna-warna pelangi. Apakah yang bertanggungjawab terhadap
dispersi gelombang cahaya ini? Tentu saja dispersi gelombang terjadi dalam prisma kaca
karena kaca termasuk medium dispersi untuk gelombang cahaya.
(b) Pemantulan gelombang lingkaran oleh bidang datar
Bagaimanakah jika yang mengenai bidang datar adalah muka gelombang lingkaran? Gambar
1.17 menunjukkan pemantulan gelombang lingkaran sewaktu mengenai batang datar yang
merintanginya. Gambar 1.18 adalah adalah analisis dari Gambar 1.17.
Sumber gelombang datang adalah titik O. Dengan menggunakan hukum pemantulan, yaitu
sudut datang =sudut pantul, kita peroleh bayangan O adalah I. Titik I merupakan sumber
gelombang pantul sehingga muka gelombang pantul adalah lingkaran-lingkaran yang
berpusat di I, seperti ditunjukkan pada gambar 1.18.
Gambar 1.17 Pemantulan gelombang
Lingkaran oleh bidang datar
Gambar 1.18 Bayangan sumber gelombang
datang O adalah I (sumber gelombang
pantul)
(c) Pembiasan Gelombang
Pada umumnya cepat rambat gelombang dalam satu medium tetap. Oleh karena frekuensi
gelombang selalu tetap, maka panjang gelombang (λ=v/f) juga tetap untuk gelombang yang
menjalar dalam satu medium. Apabila gelombang menjalar pada dua medium yang jenisnya
berbeda, misalnya gelombang cahaya dapat merambat dari udara ke air. Di sini , cepat rambat
cahaya berbeda. Cepat rambat cahaya di udara lebih besar daripada cepat rambat cahaya di
dalam air. Oleh karena (λ=v/f), maka panjang gelombang cahaya di udara juga lebih besar
daripada panjang gelombang cahaya di dalam air. Perhatikan λ sebanding dengan v. Makin
besar nilai v, maka makin besar nilai λ, demikian juga sebaliknya.
Perubahan panjang gelombang dapat juga diamati di dalam tangki riak dengan cara
memasang keping gelas tebal pada dasar tangki sehingga tangki riak memiliki dua kedalaman
air yang berbeda, dalam dan dangkal, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.19. Pada gambar
tampak bahwa panjang gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang
gelombang di tempat yang dangkal (λ1 > λ2). Oleh karena v=λf, maka cepat rambat
gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada di tempat yang dangkal (v1 > v2).
Gambar 1.19. Panjang gelombang di tempat yang dalam lebih besar daripada panjang
gelombang di tempat yang dangkal (λ1 > λ2)
Perubahan panjang gelombang menyebabkan pembelokan gelombang seperti diperlihatkan
pada foto pembiasan gelombang lurus sewaktu gelombang lurus mengenai bidang batas
antara tempat yang dalam ke tempat yang dangkal dalam suatu tangki riak Pembelokan
gelombang dinamakan pembiasan.
Diagram pembiasan ditunjukkan pada Gambar 1.20. Mula-mula, muka gelombang datang
dan muka gelombang bias dilukis sesuai dengan foto. Kemudian sinar datang dan sinar bias
dilukis sebagai garis yang tegaklurus muka gelombang datang dan bias.
Gambar 1.20. Diagram pembiasan
Selanjutnya, garis normal dilukis. Sudut antara sinar bias dan garis normal disebut sudut bias
(diberi lambang r). Pada Gambar 1.20 tampak bahwa sudut bias di tempat yang dangkal lebih
kecil daripada sudut datang di tempat yang dalam (r < i). Dapat disimpulkan bahwa sinar
datang dari tempat yang dalam ke tempat yang dangkal sinar dibiaskan mendekati garis
normal (r < i). Sebaliknya, sinar datang dari tempat yang dangkal ke tempat yang dalam
dibiaskan menjauhi garis normal (r>i).
(d) Difraksi Gelombang
Di dalam suatu medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh karena itu, gelombang
lurus akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk gelombang lurus juga. Hal ini tidak
berlaku bila pada medium diberi penghalang atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah
yang tepat, gelombang yang datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan
gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi
gelombang.
Jika penghalang celah yang diberikan oleh lebar, maka difraksi tidak begitu jelas terlihat.
Muka gelombang yang melalui celah hanya melentur di bagian tepi celah, seperti ditunjukkan
pada gambar 1.22. Jika penghalang celah sempit, yaitu berukuran dekat dengan orde panjang
gelombang, maka difraksi gelombang sangat jelas. Celah bertindak sebagai sumber
gelombang berupa titik, dan muka gelombang yang melalui celah dipancarkan berbentuk
lingkaran-lingkaran dengan celah tersebut sebagai pusatnya seperti ditunjukkan pada gambar
1.23.
Gambar 1.22 Pada celah lebar, hanya muka
gelombang pada tepi celah saja melengkung
Gambar 1.23 Pada celah sempit, difraksi
gelombang tampak jelas.
(d) Interferensi Gelombang
Jika pada suatu tempat bertemu dua buah gelombang, maka resultan gelombang di tempat
tersebut sama dengan jumlah dari kedua gelombang tersebut. Peristwa ini di sebut sebagai
prinsip superposisi linear. Gelombang-gelombang yang terpadu akan mempengaruhi
medium. Nah, pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang terpadu tersebut
disebut interferensi gelombang.
Ketika mempelajari gelombang stasioner yang dihasilkan oleh superposisi antara gelombang
datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas atau ujung tetap, Anda dapatkan bahwa pada
titik-titik tertentu, disebut perut, kedua gelombang saling memperkuat (interferensi
konstruktif), dan dihasilkan amplitudo paling besar, yaitu dua kali amplitudo semuala.
Sedangkan pada titik-titik tertentu, disebut simpul, kedua gelombang saling memperlemah
atau meniadakan (interferensi destruktif), dan dihasilkan amplitudo nol.
Dengan menggunakan konsep fase, dapat kita katakan bahwa interferensi konstruktif (saling
menguatkan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu memiliki fase yang sama.
Amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali amplitudo tiap gelombang. Interferensi
destruktif (saling meniadakan) terjadi bila kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase.
Amplitudo gelombang paduan sama dengan nol. Interferensi konstruktif dan destruktif
mudah dipahami dengan menggunakan ilustrasi pada Gambar 1.24.
Gambar 1.24. Interferensi Konstruktif
(e) Polarisasi Gelombang
Pemantulan, pembiasan, difraksi, dan interferensi dapat terjadi pada gelombang tali (satu
dimensi), gelombang permukaan air (dua dimensi), gelombang bunyi dan gelombang cahaya
(tiga dimensi). Gelombang tali, gelombang permukaan air, dan gelombang cahaya adalah
gelombang transversal, sedangkan gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Nah,
ada satu sifat gelombang yang hanya dapat terjadi pada gelombang transversal, yaitu
polarisasi. Jadi, polarisasi gelombang tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal,
misalnya pada gelombang bunyi.
Fenomena polarisasi cahaya ditemukan oleh Erasmus Bhartolinus pada tahun 1969. Dalam
fenomena polarisasi cahaya, cahaya alami yang getarannya ke segala arah tetapi tegak lurus
terhadap arah merambatnya (gelombang transversal) ketika melewati filter polarisasi, getaran
horizontal diserap sedang getaran vertikal diserap sebagian (lihat Gambar 1.25). Cahaya
alami yang getarannya ke segala arah di sebut cahaya tak terpolarisasi, sedang cahaya yang
melewati polaroid hanya memiliki getaran pada satu arah saja, yaitu arah vertikal, disebut
cahaya terpolarisasi linear.
Gambar 1.25. Polarisasi cahaya pada polaroid
Hukum Snellius
Masih ingatkah Anda mengenai pembiasan? Pembelokkan arah perambatan gelombang dapat
terjadi jika gelombang tersebut melewati bidang dua medium yang memiliki indeks bias yang
berbeda. Contohnya gelombang cahaya yang merambat dari udara ke air akan mengalami
pembelokkan. Pembelokkan arah perambatan gelombang disebut pembiasan gelombang.
Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan menyatakan sebagai berikut.
a) Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pada satu bidang datar.
b) Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias
yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal dan sebaliknya.
c) Perbandingan sinus sudut (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke
medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sebagai indeks bias relatif suatu
medium terhadap medium lain.
Gambar 1.28 Pemantulan gelombang cahaya. Sudut datang i sama dengan sudut pantul.
Hukum Snellius dapat ditulis persamaannya sebagai berikut.
n1 sin i = n2 sin r
dengan n1 adalah indeks bias medium pertama, n2 adalah indeks bias medium kedua, i adalah
sudut datang, dan r adalah sudut bias. Indeks bias mutlak suatu medium didefinsikan sebagai
berikut.
Gambar 1.29 Pembiasan gelombang dari udara ke air.
n = c/v
dengan:
c = laju cahaya di ruang hampa
v = laju cahaya dalam suatu medium
Indeks bias relatif suatu medium (n2) terhadap medium lainnya (n1) didefinisikan sebagai
perbandingan tetap antara sinus sudut datang terhadapsinus sudut bias pada peralihan cahaya
dari medium 1 (n1) ke medium 2 (n2).
dengan n21 didefinisikan sebagai indeks bias medium (2) relatif terhadap indeks bias medium
(1). Apabila cahaya datang dari ruang hampa (n1 = 1) ke dalam air (n2), indeks bias n2
menjadi indeks mutlak dan dapat ditulis persamaannya sebagai berikut.
Pada peristiwa pembiasan juga mengalami perbedaan panjang gelombang. Persamaannya
dapat diturunkan sebagai berikut.
Dari medium satu ke medium lainnya, frekuensi gelombang tetap. Jadi, yang mengalami
perubahan adalah kecepatan dan panjang gelombang.
BAB III
METODELOGI PERCOBAAN
1) Alat dan Bahan Percobaan
1. Sroboscope
2. Pembangkit Gelombang
3. Meja Air
4. Kaca Cermin
5. Besi pengetuk gelombang satu sumber dan sumber gelombang pararel
6. Plat Acrylic persegi panjang
7. Tombol Remote Control
8. Power Supply 12V DC
9. Air
10. Penggaris dan Busur Derajat
11. Kertas
2) Prosedur Percobaan
Setting alat seperti gambar 4
Persiapan
Sebelum power supply dihidupkan :
1. Mempersiapkan alat percobaan dan mempelajari fungsi masing-masing alat.
2. Membersihkan dan mengisi air (ripple tank) dengan air sampai menutupi
permukaan meja setinggi 1 s.d 2 cm (pipa pembuangan air harus dalam kondisi
tertutup dengan menggunakan penjepit).
3. Memasang besi pengetuk air pada batang besi yang terhubung dengan alat
pembangkit gelombang.
4. Menghidupkan power supply, lalu mensetting frekuensi gelombang dengan
memutar tombol reg.frekuensi pada alat stroboscope.
5. Kemudian mengetukan besi pengetuk (dipper) pada permukaan air dengan cara
menekan tombol remote controle satu atau berkali-kali. Mengamati gerak
gelombang yang terbentuk pada layar proyeksi.
Menentukan kecepatan gelombang harmonik
Percobaan 1 :
Menggunakan penggaris pada meja air untuk mengukur panjang gelombang dalam
meter dan membuat catatan besar frekuensi dalam Hz yang terbaca pada lampu stobe.
Memilih frekuensi lain dan mengulangi pengukuran λ dan f. Membuat data untuk 5 kali
pengukuran. Mengamati bentuk gelombang yang terjadi pada layar dan gambar.
Percobaan 2 :
Persamaan v = λ . f bisa ditulis sebagai v = λ . f-1 karena itu sistem koordinat dengan λ
diplot sebagai fungsi f-1 sebagai garis lurus. Garis lurus yang dihasilkan berupa
kecepatan (v) gelombang sebagai slope (kemiringan garis).
a. Menggambarkan grafik dari data yang diperoleh.
b. Menenmukan kemiringan garis dan membandingkan nilai kecepatan rata-rata.
Percobaan 3 :
Mengulangi percobaan dengan mengukur 5λ bukannya λ. Melakukan sampai 5set data
pengukuran.
a. Menghitung λ dan v untuk tiap set data.
b. Menghitung nilai rata-rata kecepatan gelombang.
c. Menggambarkan grafik seperti percobaan 2, tetapi dengan λ yang diplot sebagai
fungsi dari f-1. Menghitung kemiringan v.
d. Membandingkan 4 nilai v yang didapat : nilai rata-rata percobaan 1, kemiringan dari
percobaan 2, dan nilai rata-rata dan kemiringan dari percobaan 3.
Pembiasan dan pemantulan gelombang
Percobaan 1 :
Menseting percobaan seperti gambar 5, menggunakan pengetuk sumber gelombang
paralel. Menggunakan frekuensi antara 15 Hz dan 30Hz. menempatkan selembar kertas
diatas meja dan mengamati batas antara air dalam dan air dangkal dan mengamati 3
sampai 5 muka gelombang untuk air dalam dan air dangkal.
Percobaan 2 :
Menseting percobaan seperti percobaan 1 tetapi tinggi permukaan air harus diatur
sehingga plat plexiglas tidak tertutup oleh air. Meletakkan lembaran kertas dibawah
permukaan air pada meja air dan menggambar muka gelombang dan permukaan
gelombang pantul. Mengukur sudut datang dan sudut pantul dan mengamati sudut
keduanya.
BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN
1) Tabel Data Pengamatan
Menentukan Kecepatan Gelombang Harmonik
Percobaan 1
f (Hz)
lambda
(m)
15 0,023
20 0,018
25 0,014
30 0,013
35 0,01
Percobaan 3
f (Hz)
lambda
(m)
15 0,022
20 0,017
25 0,014
30 0,0125
35 0,011
Pembiasan dan Pemantulan Gelombang
Percobaan 1
f = 30 Hz f = 15 Hz
lambda dangkal 0,008 0,015
lambda dalam 0,013 0,02
Percobaan 2
Sudut datang Sudut pantul
(derajat) 46 46
2) Pengolahan data
Menentukan Kecepatan Gelombang Harmonik
Percobaan 1
Mencari Kecepatan Rambat Gelombang tiap frekuensi
Kecepatan Rambat Gelombang dapat dicari menggunakan hubungan antara
panjang gelombang dan frekuensinya yang di rumuskan oleh rumus berikut:
v=λ . f
Sebagai contoh, dari f = 15 Hz dan λ = 0,023 m, maka didapatkan :
v=λ . f
v=15 Hz .0,023 m
v=0,345
Berikut ini hasil dari keseluruhan pengolahan datanya:
f (Hz)
lambda
(m) v (m/s) T
15 0,023 0,345 0,067
20 0,018 0,36 0,050
25 0,014 0,35 0,040
30 0,013 0,39 0,033
35 0,01 0,35 0,029
Mencari Kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata dari keseluruhan data tersebut dapat dicari menggunakan
rumus sebagai berikut:
vrata−rata=∑ v
n
vrata−rata=1,795
5
vrata−rata=0,359
Membuat Grafik hubungan antara T dan λ
0.020 0.040 0.060 0.0800
0.0050.01
0.0150.02
0.025f(x) = 0.329994066455696 x + 0.00117454509493672R² = 0.986938775829289
v terhadap lambda dan pe-riode
v terhadap lambda dan periodeLinear (v terhadap lambda dan periode)
Axis Title
Axis Title
f (Hz)
lambda
(m) v (m/s) T
15 0,023 0,345 0,067
20 0,018 0,36 0,050
25 0,014 0,35 0,040
30 0,013 0,39 0,033
35 0,01 0,35 0,029
V rata2 0,359
Percobaan 3
Mencari Kecepatan Rambat Gelombang tiap frekuensi
Kecepatan Rambat Gelombang dapat dicari menggunakan hubungan antara
panjang gelombang dan frekuensinya yang di rumuskan oleh rumus berikut:
v=λ . f
Sebagai contoh, dari f = 15 Hz dan λ = 0,023 m, maka didapatkan :
v=λ . f
v=15 Hz . 0,022m
v=0,33
Berikut ini hasil dari keseluruhan pengolahan datanya:
f (Hz)
lambda
(m) v (m/s) T
15 0,022 0,33 0,067
20 0,017 0,34 0,050
25 0,014 0,35 0,040
30 0,0125 0,375 0,033
35 0,011 0,385 0,029
Mencari Kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata dari keseluruhan data tersebut dapat dicari menggunakan
rumus sebagai berikut:
vrata−rata=∑ v
n
vrata−rata=1,78
5
vrata−rata=0,356
f (Hz)
lambda
(m) v (m/s) T
15 0,022 0,33 0,067
20 0,017 0,34 0,050
25 0,014 0,35 0,040
30 0,0125 0,375 0,033
35 0,011 0,385 0,029
V rata2 0,356
Membuat Grafik hubungan antara T dan λ
0.0200.030
0.0400.050
0.0600.070
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
f(x) = 0.287265130537975 x + 0.0027424100079114R² = 0.998516124680622
v terhadap lambda dan periode
v terhadap lambda dan periodeLinear (v terhadap lambda dan periode)
Axis Title
Axis Title
Pembiasan dan Pemantulan Gelombang
Percobaan 1
Mencari Sudut Bias dari Gelombang air
Dari percobaan, kita kurang dapat melihat sudut bias dari pemantulan gelombang
ketika benda yang menjadi bidang pemantul terendam air, walau kita dapat
melihat propagasi dari air dangkal dan air dalam. Dari hubungan antara propagasi
gelombang tersebut dan sudut datang gelombang, kita dapat mencari sudut bias
gelombang tersebut, sebagaimana rumus dibawah ini:
sin(i)sin(b)
=λdangkal
λdalam
1sin(b)
=λdangkal
λdalam sin (i)
sin (b )=λdalam
λdangkal
sin (i)
(b )=arc sin (b)
Contoh, dengan f = 30 Hz, sudut datang = 300, λdalam= 0,013 m, λdangkal= 0,008 m,
akan kita dapatkan,
sin (b )=λdalam
λdangkal
sin (i)
sin (b )=0,0130,008
sin (30)
sin (b )=0,81279
(b )=54,37
Dalam tabel, maka akan kita dapatkan,
f = 30 Hz f = 15 Hz
lambda dangkal 0,008 0,015
lambda dalam 0,013 0,02
sudut datang
(derajat) 30 43
sin (b) 0,81279657 0,90962567
sudut bias (derajat) 54,37 65,45
Percobaan 2
Membuktikan hukum pemantulan
Dari hasil percobaan dan pengamatan ketika prak tikum di dapatkan data sebagai
berikut,
Sudut datang Sudut pantul
(derajat) 46 46
Dari data yang didapat diatas terlihat bahwa besarnya sudut datang sama dengan
besarnya sudut pantul, hal ini berarti bahwa hukum refleksi atau hukum
pemantulan berlaku.
ANALISA
Dari praktikum yang dilakukan ini, ada beberapa hal yang dapat diambil sebagai kesimpulan
tentang sifat pembiasan dan pemantulan gelombang, yang dalam hal ini yang digunakan
adalah gelombang air.
Dari prosedur percobaan pertama tentang menentukan kecepatan gelombang harmonik,
didapatkan hasil yang menunjukkan bahwa kecepatan gelombang spheris air memiliki
kecepatan berbeda setiap perbedaan frekuensinya, semakin tinggi frekuensinya, semakin
tinggi pula kecepatan rambat suatu gelombang tersebut.Hal ini menunjukkan bahwa frekuensi
suatu gelombang berbanding lurus dengan besarnya frekuensi dan juga besarnya panjang
gelombang.
Dari prosedur percobaan kedua ada beberapa hal yang dapat dijadikan kesimpulan, yang
pertama adalah bahwa dalam pembiasan gelombang air berlaku hukum snellius, dan dari
hukum snellius inilah kita dapat mencari besarnya sudut bias suatu gelombang berbekalkan
data tentang panjang gelombang di air dangkal ataupun di air dalam, dari percobaan juga
dapat kita amati bahwa panjang gelombang air dalam lebih besar dibanding di air yang
dangkal, dan yang terakhir adalah dalam pemantulan gelombang spheris air berlaku hukum
refleksi (pemantulan) yaitu besarnya sudut datang sama dengan besarnya sudut pantul.
BAB V
KESIMPULAN & SARAN
Dari percobaan yang telah dilakukan, kita menjadi mengetahui bahwa kecepatan
rambat suatu gelombang itu berbanding lurus dengan panjang gelombang dan juga besar
frekuensi gelombang, sebagaimana yang telah dirumuskan sebagai berikut:
v = λ . f
Ket:
v=kecepatan penjalaran gelombang(m/s)
λ=panjang gelombang(m)
f=frekuensi(Hz)
Sebagai salah satu bagian dari gelombang pada umumnya, gelombang air-pun dapat
mengalami peristiwa pembiasan dan pemantulan, dan juga memenuhi hukum-hukum dasar
dari peristiwa tersebut, seperti hukum snellius pada pembiasan gelombang, dan juga hukum
pemantulan gelombang (refleksi) pada peristiwa pemantulan gelombang.
DAFTAR PUSTAKA
Halliday, Resnick.Fisika Jilid 1.1983.Jakarta : Erlangga
Giancolli, Douglas.Fisika Jilid 2.2001.Jakarta : Erlangga
Recommended