MAKALAH FISIKA STATISTIK

Transkripsi

1 MAKALAH FISIKA STATISTIK Kelompok I Nama Kelompok : 1.Evi Dewi Sartika 2.Elvina Fauziah Siregar 3.Elvi Nora Sita Harahap Prodi : Pendidikan Fisika Semester : VI (enam) Dosen : Rahma Donni Reski Siregar S.Pd SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (STKIP) PADANGSIDIMPUAN TAPSEL 2013

2 Kata Pengantar Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat,Taufik dan Hidayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini dengan judul GELOMBANG dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik. Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang kami miliki sangat kurang.oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini. Padangsidimpuan, 05 April 2013 Penyusun Kelompok I i

3 Daftar Isi Kata Pengantar...i Daftar Isi...ii BAB I : PENDAHULUAN A. Latar Belakang...1 B. Rumusan Masalah...2 C. Tujuan...2 BAB II : PEMBAHASAN A. Pengertian dari Gelombang...3 B. Jenis-jenis dari Gelombang...3 C. Bagian-bagian dari Gelombang...7 D. Sifat dari Gelombang...7 E. Besaran dari Gelombang...10 F. Contoh penerapan Gelombang dalam kehidupan sehari-hari...11 BAB III : PENUTUP A. Kesimpulan...13 B. Kritik dan Saran...13 Daftar Pustaka ii

4 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Gelombang adalah getaran yang merambat, baik melalui medium ataupun tidak melalui medium. Perambatan gelombang ada yang memerlukan medium, seperti gelombang tali melalui tali dan ada pula yang tidak memerlukan medium yang berarti bahwa gelombang tersebut dapat merambat melalui vakum ( hampa udara ), seperti gelombang listrik magnet dapat merambat dalam vakum. Perambatan gelombang dalam medium tidak diikuti oleh perambatan media, tapi partikel-partikel mediumnya akan bergetar. Perumusan matematika suatu gelombang dapat diturunkan dengan peninjauan penjalaran suatu pulsa. Dilihat dari ketentuan pengulangan bentuk, gelombang dibagi atas gelombang periodik dan gelombang non periodik. Berdasarkan sumber getarnya, tanpa disertai dengan medium perantaranya, gelombang dapat diklasifikasikan dalam dua kategori, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah sesuatu yang dapat dibentuk dan dirambatkan dalam zat perantara bahan elastis. Sebagai contoh khusus diantaranya adalah gelombang bunyi dalam gas, dalam zat cair dan dalam zat padat. Gelombang Elektromagnetik perambatan secara transversal antara medan listrik dan medan magnet ke segala arah. Gelombang didefinisikan sebagai energi getaran yang merambat. Dalam kehidupan sehari-hari banyak orang berfikir bahwa yang merambat dalam gelombang adalah getarannya atau partikelnya, hal ini sedikit tidak benar karena yang merambat dalam gelombang adalah energi yang dipunyai getaran tersebut. Dari sini timbul benarkan medium yang digunakan gelombang tidak ikut merambat? Padahal pada kenyataannya terjadi aliran air di laut yang luas. Menurut aliran air dilaut itu tidak disebabkab oleh gelombang tetapi lebih disebabkan oleh perbedaan suhu pada air laut. Tapi mungkin juga akan terjadi perpindahan partikel medium, ketika gelombang melalui medium zat gas yang ikatan antar partikelnya sangat lemah maka sangat dimungkinkan partikel udara tersebut berpindah posisi karena terkena energi gelombang. Walau perpindahan partikelnya tidak akan bisa jauh tetapi sudah bisa dikatakan bahwa partikel medium ikut berpindah. 1

5 B. Rumusan Masalah 1. Apa pengertian dari Gelombang? 2. Apa saja jenis-jenis Gelombang? 3. Apa saja bagian-bagian dari Gelombang? 4. Apa saja sifat-sifat Gelombang? 5. Bagaimana besaran Gelombang? 6. Apa saja contoh penerapan Gelombang dalam kehidupan sehari-hari? C. Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini yaitu : Agar dapat mengetahui pengertian dari Gelombang Agar dapat mengetahui jenis-jenis dari Gelombang Agar mengatahui bagian-bagian dari Gelombang Agar mengatahui sifat-sifat dari Gelombang Agar mengatahui besaran dari Gelombang Agar mengatahui contoh penerapan Gelombang dalam kehidupan sehari-hari 2

6 BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Gelombang Gelombang merupakan salah satu dari konsep fisika. gelombang memiliki manfaat yang luarbiasa bagi manusia, kita dapat berkomukasi dengan orang, dengar radio, nonton televisi, kegiatan - kegiatan tersebut hanya bisa terjadi karena adanya gelombang. Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menghitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik. Contoh gelombang dalam kehidupan sehari-hari yaitu: Gelombang air laut /ombak,seperti gambar dibawah ini. B. Jenis-jenis Gelombang Dalam perambatannya, gelombang membawa energi. Energi gelombang air laut sangat terasa bila kita berdiri di tepi pantai, berupa dorongan gelombang pada kaki kita. Gelombang dapat dikelompokkan berdasarkan sifat-sifat fisisnya, yaitu : 1. Berdasarkan zat perantara atau medium rambatannya gelombang dibedakan menjadi dua yakni : Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, misalnya gelombang air, gelombang pada tali, dan gelombang bunyi. Gelombang tali

7 3 Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dalam perambatannya tanpa memerlukan medium, misalnya gelombang cahaya. Gelombang cahaya 2. Berdasarkan arah getarannya gelombang dapat dibedakan menjadi dua yakni : Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya berimpit dengan arah rambatannya, misalnya gelombang bunyi. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya,misalnya gelombang pada tali dan gelombang cahaya 3. Berdasarkan amplitudonya gelombang dapat dibedakan menjadi dua yakni : Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya tetap pada setiap titik yang dilalui gelombang, misalnya gelombang pada tali.

8 4 Persamaan untuk gelombang berjalan adalah sebagai berikut : y = A sin 2π/T t keterangan : A : amplitudo gelombang (m) T : periode gelombang (s) t : lamanya titik 0 (sumber getar) bergetar (s) y : simpangan (m) π : 22 / 7 atau 3,14 Gelombang diam/berdiri adalah gelombang yang amplitudonya berubah, misalnya gelombang pada senar gitar yang dipetik. Persamaan untuk gelombang diam adalah sebagai berikut : y = 2 A sin kx cos (ωt- 2πl/λ) keterangan : A : amplitude gelombang datang atau pantul (m) k : 2π/λ ω : 2π/T (rad/s) l : panjang tali (m) x : letak titik terjadinya interferensi dari ujung terikat (m) λ : panjang gelombang (m) t : waktu sesaat (s) Gelombang Stasioner dibagi 2 yaitu : 1. Gelombang Stasioner Pada Ujung Bebas 5

9 Pada gelombang stasioner pada ujung bebas gelombang pantul tidak mengalami pembalikan fase. Persamaan gelombang di titik P dapat dituliskan seperti berikut: y 1 =A sin2π/t (t- (l-x)/v) untuk gelombang datang y 2 =A sin2π/t (t- (l+x)/v) untuk gelombang pantul dimana y = y1 + y2 = A sin 2π/T (t- (l-x)/v) + A sin 2π/T (t- (l+x)/v) y = 2 A cos kx sin2π(t/t- 1/λ) 2. Gelombang stasioner pada ujung terikat Persamaan gelombang datang dan gelombang pantul dapat ditulis sebagai berikut: y 1 = A sin2π (t/t- (l-x)/λ) untuk gelombang datang y 2 = A sin2π (t/t- (l+x)/λ) untuk gelombang pantul dimana y = y 1 + y 2 y=a sin 2π (t/t- (l-x)/λ) A sin2π(t/(t ) (l+x)/λ) 6

10 C. Bagian-bagian Gelombang Gelombang memiliki komponen tertentu yaitu tinggi gelombang, periode gelombang, frekuensi gelombang, kecepatan gelombang dsb. 1. Puncak gelombang adalah titik tertinggi dari gelombang (dari gambar b dan f ) 2. Dasar gelombang adalah titik terendah dari gelombang (dari gelombang d dan h ) 3. Bukit gelombang adalah lengkungan ke sebelah atas dari gelombang (dari gelombang obc dan efg ) 4. Lembah gelombang adalah lengkungan ke sebelah bawah dari gelombang (dari gelombang cde dan ghi ) 5. Tinggi gelombang (H) adalah perubahan tinggi secara vertikal antara puncak gelombang dan lembahnya. 6. Tinggi gelombang adalah dua kalinya amplitudo gelombang 7. Panjang gelombang (λ) adalah jarak antara dua rangkaian puncak gelombang (atau memalui 2 puncak berturut-turut). 8. Kecuraman didefinisikan sebagai pembagian tinggi gelombang dengan panjang gelombang (H/L) seperti terlihat dalam Gambar kecuraman tidak sama dengan kemiringan/ slope antara puncak gelombang dan lembahnya. 9. Interval waktu antara dua puncak yang berurutan yang melalui suatu titik tetap disebut sebagai perioda (T), dan diukur dalam detik. 10. Jumlah puncak (atau jumlah lembah) yang melewati suatu titik tetap tiap detik disebut frekuensi (f). D. Sifat-sifat Gelombang Sifat-sifat fisis gelombang meliputi: 7

11 1. Pemantulan gelombang adalah pembelokan arah rambat gelombang karena mengenai bisang batas medium yang berbeda. Gelombang pantul memiliki arah yang berlawanan dengan gelombang datang namun masih berada pada medium yang sama. Pemantulan gelombang terjadi jika gelombang mengenai penghalang, misalnya gelombang pada tali. a. Bukit gelombang dipantulkan sebagai bukit untuk ujung bebas b. Pada ujung tetap, bukit gelombang dipantulkan sebagai lembah gelombang Pada pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan, yaitu : sudut pantul sama dengan sudut datang. Contoh Pemantulan Gelombang : 2. Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah rambat gelombang dari daerah dalam ke daerah dangkal. Pada peristiwa pembiasan frekuensi gelombang selalu tetap, tapi panjang gelombang dan cepat rambatnya mengalami perubahan. Pada pembiasan berlaku hukum pembiasan sebagai berikut : Gelombang datang, garis normal, dan gelombang bias terletak pada satu bidang datar. Gelombang yang datang dari medium rapat (air) ke medium kurang rapat (udara) dibiaskan menjauhi garis normal Gelombang yang datang dari medium kurang rapat (udara) ke medium rapat (air) dibiaskan mendekati garis normal 8

12 Contoh Pembiasan Cahaya : 3. Polarisasi gelombang adalah perubahan arah rambat gelombang setelah melewati medium polaroid. Polarisasi hanya dapat terjadi pada gelombang transversal. Cahaya tak terpolarisasi adalah cahaya murni yang getarannya ke segala arah. Cahaya mengalami polarisasi linear ketika cahaya melewati polaroid menyebabkan arah perambatan selalu sama. Contoh Polarisasi Gelombang : 4. Dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang merambat melalui suatu medium. Contoh yaitu terurainya gelombang cahaya putih (polikromatis) menjadi warna-warna pelangi ketika melalui prisma kaca. Gelombang yang dapat mempertahankan bentuknya dalam medium non dispersi disebut gelombang nondispersi. Contoh medium nondispersi adalah udara. 9

13 5. Difraksi gelombang adalah penyebaran arah rambat gelombang ketika melewati celah yang sempit. Ketika gelombang masuk ke celah yang sempit, maka tiap titik pada celah berperan sebagai sumber gelombang baru dengan arah rambat radial. 6. Interferensi gelombang adalah pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombang hasil superposisi. Jika kedua gelombang yang dipadu memiliki fase yang sama, maka akan dihasilkan gelombang yang saling memperkuat (interferensi konstruktif). Jika gelombang yang dipadu memiliki fase yang berlawanan, maka akan dihasilkan gelombang yang saling melemahkan (interferensi destruktif). E. Besaran Gelombang Besaran dalam gelombang hampir sama dengan besaran dalam getaran. Besarannya adalah sebagai berikut ini: 1. Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan untuk satu gelombang. 2. Frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam waktu 1 sekon. 3. Amplitudo (A) adalah simpangan maksimum suatu gelombang. 4. Cepat rambat (v) adalah besarnya jarak yang ditempuh gelombang tiap satuan waktu. 5. Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam 1 periode. Atau besarnya jarak satu bukit satu lembah. 10

14 Persamaan yang digunakan dalam gelombang adalah sebagai berikut : T = t/n f = n/t T = 1/f f = 1/T keterangan : T adalah periode (s) t adalah waktu (s) n adalah banyaknya gelombang (kali) f adalah frekuensi (Hz) Untuk menentukan cepat rambat gelombang digunakan persamaan v = λ.f atau v = λ/t keterangan : λ adalah panjang gelombang (m) v adalah cepat rambat gelombang (m/s) F. Penerapan Gelombang dalam kehidupan sehari-hari 1. Radio Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar berkisar antara cm. 2. Microwave Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan. 11

15 3. Infrared Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control. 4. Ultraviolet Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kumankuman penyakit kulit. 5. Sinar X Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama. 6. Alat musik Pada alat musik seperti gitar sumber bunyinya dihasilkan oleh benda yang bergetar, yaitu senar. Jika senar dipetik dengan amplitodu (simpangan) yang besar maka bunyi yang ditimbulkan akan lebih keras. Dan jika ketegangan senar di diregangkan maka suara lengkingannya akan semakin tinggi. Begitu pula pada kendang dan alat musik yang lain. Suara timbul karena sumber suara digetarkan. 12

16 BAB III PENUTUP A. Kesimpulan 1. 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. 2. Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya.contoh gelombang mekanik : Gelombang yang terjadi pada tali jika salah satu ujungnya digerak-gerakkan. Gelombang yang terjadi pada permukaan air jika diberikan usikan padanya ( misal dengan menjatuhkan batu di atas permukaan air kolam yang tenang ). 3. Gelombang Transversal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus arah getarannya ( usikannya ).Contoh gelombang transversal : getaran sinar gitas yang dipetik getaran tali yang digoyang-goyangkan pada salah satu ujungnya 4. Gelombang Longitudinal Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarnya ( arah usikannya ) B. Kritik dan Saran Apabila ada kesalahan dalam penyusunan makalah dalam kata maupun gambar ini kami mohon kritik dan sarannya demi penyempurnaan makalah ini dimasa yang akan datang. 13

17 Daftar Pustaka %20Belajar/Modul%20Online/SMA/view&id=104&uniq=all