Pengertian Gelombang. Getaran yang merambat. Rambatan energi. Getaran yang merambat tetapi partikelpartikel medium tidak ikut merambat.

Transkripsi

1 1

2 Pengertian Gelombang Getaran yang merambat. Rambatan energi. Getaran yang merambat tetapi partikelpartikel medium tidak ikut merambat. 2

3 MACAM-MACAM GELOMBANG 3

4 1. Berdasarkan arah rambatan Gelombang transversal : gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getar gelombang Arah getar Arah rambat 4

5 Contoh gelombang transversal : Gelombang permukaan air Gelombang tali G. Permukaan air G. tali G. Permukaan air 5

6 Gelombang longitudinal : gelombang yang arah rambatannya berimpit dengan arah getar gelombang Arah getar Arah rambat 6

7 Contoh gelombang longitudinal : Gelombang bunyi Gelombang pegas (slinki) Gelombang bunyi Gelombang slinki 7

8 2. Berdasarkan medium rambatan Gelombang mekanik : gelombang yang merambat memerlukan medium (zat perantara) Contoh : gelombang tali, gelombang bunyi 8

9 Gelombang elektromagnetik : gelombang yang merambat tidak mutlak memerlukan medium (zat perantara) akan dipelajari di Cawu III Contoh : gelombang cahaya, gelombang mikro, gelombang sinar-x dan lain-lain 9

10 3. Berdasarkan amplitudo : Gelombang berjalan : gelombang yang memiliki amplitudo tetap Contoh : Gelombang tali Gelombang tali 10

11 Gelombang stasioner : gelombang yang memiliki amplitudo berubah-ubah Contoh : Dawai gitar Pipa organa Dawai Gitar 11

12 Satu gelombang transversal 1 panjang gelombang 1 panjang gelombang 1 panjang gelombang 1 panjang gelombang 12

13 Satu gelombang longitudinal ½ 1 panjang gelombang () ½ panjang gelombang () 13

14 Besaran Dasar Gelombang Periode ( T ) satuan sekon ( s ) Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz ) Panjang gelombang ( ) satuan meter ( m ) Cepat rambat gelombang ( v ) satuan ( m/s ) 14

15 Periode ( T ) & Frekuensi ( f ) Periode : Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang (sekon) Frekuensi : Banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon ( Hz) Hubungan antara frekuensi dengan periode 1 f = T 15

16 Cepat rambat gelombang (v) Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang ( ) dalam waktu satu periode ( T ). v = atau v =.f T 16

17 v S o P Waktu getar P t s = t t sp = sp/v t p = t s t sp t p = t sp/v S = Sumber gelombang P = titik di dalam gelombang v = cepat rambat gelombang ts = waktu getar sumber tsp = waktu tempuh gelombang dari S ke P 17

18 Perbedaan Fase A B Beda fase antara titik A dan titik B : AB = A - B = AB/ 18

19 S v x P Fase titik P p = t/t x/ Persamaan gelompang di titik P yp = A sin 2 (t/t x/) yp = A sin (2t/T 2x/) jika k = 2/ maka : yp = A sin (t kx) 19

20 Memahami persamaan umum simpangan gelombang berjalan Titik asal ke atas merambat ke kiri yp = A sin (t kx) Titik asal ke bawah merambat ke kanan 20

21 Memahami persamaan simpangan gelombang berjalan Simpangan di titik P Amplitudo yp = A sin (t kx) Bilangan gelombang Frekuensi sudut 21

22 Frekuensi sudut & Bilangan gelombang Frekuensi sudut : = 2f atau = 2/T Bilangan gelombang : k = 2/ 22

23 L S L-x 1. Gelombang pada tali berujung bebas a. Gelombang datang : Gelombang yamg merambat meninggalkan sumber o P x R y p1 = A sin { 2 ( f.t ( L-x ) / ) } 23

24 t p y y y sp t v t Asin(2 T t Asin(2 t Asin(2 T p ) sp v ) T sp ) 24

25 L S b. Gelombang pantul : Gelombang yang merambat menuju sumber L+x o P y p2 = A sin { 2 ( f.t ( L+x ) / ) } x R 25

26 L S L+x o P c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang merupakan paduan antara gelombang datang dengan gelombang pantul(y p =y p1 +y p2 ) x R y p = 2A sin { 2 ( f.t L/ )}.cos 2x/ 26

27 Amplitudo gelombang stasioner dan Posisi perut / simpul, untuk tali berujung bebas (x) Posisi perut kedua S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P A = 2A.cos 2x/ (x) Posisi simpul pertama Posisi perut (P) : x = (n 1). ½ Posisi simpul (S) : x = (2n 1). ¼ 27

28 A ' cos cos 2x 2Acos 2x 2x ( n 1) 2x 1 cos( n 1) 1 x ( n 1) 2 28

29 ) (2 1) (2 1) cos(2 cos 0 cos cos ' n x n n A A x x x x

30 L S L-x 2. Gelombang pada tali berujung terikat a. Gelombang datang : Gelombang yamg merambat meninggalkan sumber o P x R y p1 = A sin { 2 ( f.t ( L-x ) / ) } 30

31 L S b. Gelombang pantul : Gelombang yang merambat menuju sumber L+x o P y p2 = A sin { 2 ( f.t ( L+x ) / ) } x R Catatan : Di ujung terikat mengalami perubahan fase ½ 31

32 AB AB A B 32

33 Perubahan fase Fungsi sinus y = sin 2(t/T) jika mengalami perubahan fase ½, maka : y = sin 2(t/T + ½) jadi y = sin (2t/T + ) y = -sin 2(t/T) Catatan : Sin + sin = 2 sin½(+ )cos ½(- ) Sin - sin = 2 cos½(+ )sin ½(- ) 33

34 L S L+x o P c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang merupakan paduan antara gelombang datang dengan gelombang pantul x R y p = 2A cos { 2 ( f.t L/ )}.sin 2x/ 34

35 Amplitudo gelombang stasioner dan Posisi perut / simpul, untuk tali ujung terikat. S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S A = 2A.sin 2x/ Posisi perut (P) : x = (2n 1). ¼ Posisi simpul (S) : x = (n 1). ½ 35

36 L F 36

37 Massa tali m t =.V =.A.L V = A.L = m t /L =.A 37

38 L L = 1/2 L = 2/2 L = 3/2 L = 4/2 Nada dasar o = 2L/1 Nada atas 1 1 = 2L/2 Nada atas 2 2 = 2L/3 Nada atas 3 3 = 2L/4 L = (n+1).½ Nada n n = 2L/(n+1) n = bilangan cacah(0, 1, 2, ) 38

39 L L = 1/2 L = 2/2 L = 3/2 L = 4/2 Nada dasar f o = v/2l Nada atas 1 f 1 = 2v/2L Nada atas 2 f 2 = 3v/2L Nada atas 3 f 3 = 4v/2L L = (n+1).½ Nada n f n = (n+1)v/2l n = bilangan cacah(0, 1, 2, ) 39

40 Rumus umum frekuensi nada dawai f n = f n = n+1 F.L Keterangan : F : Gaya tegang 2L m t L : panjang tali Atau n+1 F A : luas penampang : massa jenis tali 2L A. n : bilangan cacah m : massa tali 40

41 Perbandingan nada dawai f 1 : f 2 = L 2 :L 1 f 1 : f 2 = F 1 : F 2 f 1 : f 2 = A 2 : A 1 f 1 : f 2 = 2 : 1 41

42 f 0 : f 1 : f 2 : f 3 : = 1 : 2 : 3 : 4 : 42

43 P.O. Tertutup 2 jenis Pipa organa Pipa Organa terbuka (POKA) Pipa Organa tertutup (POTUP) 43

44 L L = 1/2 L = 2/2 L = 3/2 L = 4/2 L = (n+1).½ Nada dasar f o = v/2l Nada atas 1 f 1 = 2v/2L Nada atas 2 f 2 = 3v/2L Nada atas 3 f 3 = 4v/2L Nada n f n = (n+1)v/2l n = bilangan cacah(0, 1, 2, ) 44

45 f n = (n+1)v/2l Keterangan : f n = nada-nada ( n = 0, 1, 2, 3, ) v = cepat rambat gelombang L = panjang pipa 45

46 f 0 : f 1 : f 2 : f 3 : = 1 : 2 : 3 : 4 : 46

47 L L = 1/4 L = 3/4 L = 5/4 L = 7/4 L = (2n+1).¼ Nada dasar f o = v/4l Nada atas 1 f 1 = 3v/4L Nada atas 2 f 2 = 5v/4L Nada atas 3 f 3 = 7v/4L Nada n f n = (2n+1)v/4L n = bilangan cacah(0, 1, 2, ) 47

48 f n = (2n+1)v/4L Keterangan : f n = nada-nada ( n = 0, 1, 2, 3, ) v = cepat rambat gelombang L = panjang pipa 48

49 f 0 : f 1 : f 2 : f 3 : = 1 : 3 : 5 : 7 : 49

50 Energi Gelombang Gelombang memindahkan energi Energi gelombang yang dipindahkan sebesar : E = ½ky² E = ½m.²y² = 2f E = 2².f².m.y² 50

51 Intensitas Gelombang Intensitas gelombang adalah daya gelombang yang dipindahkan melalui bidang seluas satu satuan luas yang tegak lurus arah cepat rambat gelombang. I = Intensitas gelombang(w/m²) I = P/A P = Daya gelombang (watt) A = luas bidang yang ditembus gelombang (m²) 51

52 Perbandingan intensitas I 1 r 2 ² = I 2 r 1 ² r 1 I 1 r 2 I 2 sumber 52

53 Taraf Intesitas Bunyi Telinga manusia dapat mendengar bunyi mulai dari intensitas W.m -2 sampai dengan 1 W.m -2 Intensitas ambang pendengaran W.m -2 Taraf intensitas (TI) : TI = 10 log I/I o satuan decibell (db) 53

54 Logaritma Log a + log b = log a.b Log a - log b = log a/b Log a n = nlog a 54

55 Pelayangan Pelayangan adalah gejala dua bunyi keras atau dua bunyi lemah secara bersamaan. Frekuensi pelayangan dirumuskan : f p = f 1 f 2 f p f 1 f 2 55

56 Efek Doppler Gejala meninggi/merendahnya frekuensi sumber bunyi menurut pendengar karena gerakan sumber bunyi/pendengar. Rumus umum : fp = v vp v vs. fs 56

57 Perjanjian tanda! Sumber mendekati pendengar (v s -) Sumber menjauhi pendengar (v s +) Pendengar mendekati sumber (v p +) Pendengar menjauhi sumber (v p -) 57

58 Keterangan vs sumber Contoh memberi tanda vp dan vs : v + v p Keterangan : f p =. f s f p : frekuensi pendengar v - v s f s : frekuensi sumber v : cepat rambat bunyi Gerak saling v p : kecepatan pendengar mendekati v s : kecepatan sumber v vp pendengar 58