1. Jarak dua rapatan yang berdekatan pada gelombang longitudinal sebesar 40m. Jika periodenya 2 sekon, tentukan cepat rambat gelombang itu.

Transkripsi

1 1. Jarak dua rapatan yang berdekatan pada gelombang longitudinal sebesar 40m. Jika periodenya 2 sekon, tentukan cepat rambat gelombang itu. 2. Sebuah gelombang transversal frekuensinya 400 Hz. Berapa jumlah gelombang selama 2 sekon. 3. Pada permukaan air yang dijatuhkan batu, akan terbentuk riak gelombang. Tentukan jenis gelombang yang terbentuk tersebut! 4. Pada saat kita menjatuhkan batu ke kolam yang tenang, kita akan melihat riak merambat ke pinggir kolam lalu kembali lagi. Peristiwa atau gejala gelombang apakah yang ditunjukkan pada proses ini? 5. Sebuah gelombang transversal memiliki periode 4 detik. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan dan sama fasenya adalah 8 cm, berapakah cepat rambat gelombang itu. 6. Kawat untuk saluran transmisi listrik yang massanya 40 kg, diikat antara dua menara tegangan tinggi yang jaraknya 200m. Salah satu ujung kawat dipukul oleh teknisi yang berada di salah satu menara sehingga timbul gelombang yang merambat ke menara lain. Jika gelombang pantul terdeteksi setelah 10 sekon, berapakah tegangan kawat tersebut? 7. Carilah beberapa contoh penerapan konsep gelombang dalam kehidupan sehari-hari. 8. Ujung seutas tali digetarkan harmonik dengan periode 0,5 s dan amplitudo 6 cm. Getaran ini merambat ke kanan sepanjang tali dengan cepat rambat 200 cm/s. Tentukan: 1 / 11

2 a. Persamaan umum gelombang b. Simpangan, kecepatan, dan percepatan partikel di P yang berada 27,5 cm dari ujung tali yang digetarkan pada saat ujung getar telah bergetar 0,2 s c. Sudut fase dan fase partikel di P saat ujung getar telah bergetar 0,2 s d. Beda fase antra dua partikel sepanjang tali yang berjarak 25 cm 9. Grafik simpangan waktu dan grafik simpangan-posisi ditunjukan pada gambar di bawah ini. tentukan: a. frekuensi getaran, b. panjang gelombang c. cepat rambat gelombang 2 / 11

3 10. Sebuah gabus mengapung dalam sebuah tangki riak. Ketika pembangkit gelombang dikerjakan pada 10 Hz, gabus bergerak naik turun sementara gelombang naik merambat melalui air. Jarak antara titik tertinggi dan titik terendah gerakan gabus adalah 5 mm. jarak antara puncak dan dasar gelombang berdekatan diperoleh 1,5 m. a. berapakah amplitudo gelombang ketika melalui gabus? b. berapakah waktu yang diperlukan gabus untuk melakukan satu getaran lengkap? c. berapakah cepat rambat gelombang air melalui tangki? 11. Dua balok kayu terapung pada permukaan laut dan berjarak 100 cm satu sama lain. Keduanya turun bersama permukaan air dengan frekuensi 4 getaran per sekon. Bila salah satu blok berada dipuncak gelombang, maka balok yang lain berada di dasar gelombang, dan antara balok terdapat dua bukit gelombang. Berapakah cepat rambat gelombang pada permukaan air? 12. Sebuah slinki mendatar digetarkan sedemikian sehingga jarak antara pusat rapatan dan pusat regangan yang berdekatan adalah 40 cm. Jika dalam 0,2 sekon terjadi 10 gelombang, berapakah cepat rambat gelombang pada slinki? 13. Suatu gelombang merambat sepanjang sumbu X dengan amplitudo 2 cm, cepat rambat 50 cm/s dan frekuensi 20 Hz. Dua buah titik pada sumbu X berjarak 4 cm, berapa beda sudut fasenya? 14. Dua sumber bunyi A dan B berjarak 7 m. Kedua sumber bunyi sefase dengan frekuensi sama yaitu 179 Hz. Kecepatan bunyi di udara 346 m/s. Titik C terletak pada garis hubung A dan B, pada jarak 4 m dari A. Tentukan beda fase dua gelombang tersebut! 3 / 11

4 15. Dua gabus terapung di atas permukaan air terpisah pada jarak 42 m. Pada saat gelombang permukaan air datang dengan amplitudo 0,6 m dan frekuensi 5 Hz, gabus P ada di puncak bukit gelombang sedangkan gabus Q ada didasar lembah gelombang. Keduanya terpisah oleh tiga bukit gelombang. Jika gelombang datingdari gabus P dan waktu untuk gabus P adalah t, tentukan persamaan getaran: 16. Sebuah gelombang transversal sinus dengan amplitudo 10 cm dan panjang gelombang 200 cm berjalan dari kiri ke kanan sepanjang kawat horizontal yang terentang dengan cepat rambat 100 cm/s. ambil titik pada ujung kiri kawat sebagai titik awal. Pada saat t = 0, titik awal sedang bergerak kebawah. a. berapakah frekuensi gelombang? b. berapakah frekuensi sudut? c. berapakah bilangan gelombang? d. bagaimanakah bentuk persamaan gelombang? 4 / 11

5 e. bagaimanakah persamaan simpangan partikel di titik asal? f. bagaimanakah persamaan simpangan suatu partikel yang berjarak 150 cm dikanan titik awal? g. berapakah kecepatan transversal maksimum setiap partikel dalam kawat? 17. Sebuah gelombang berjalan memiliki persamaan y = 0,02sinπ (50t + x)m. Dari persamaan gelombang tersebut, tentukan: a. arah perambatan gelombang b. frekuensi gelombang c. panjang gelombang d. cepat rambat gelombang e. beda fase antara dua titik yang berjarak 25 m dan 50 m. 18. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan amplitudo 10 2 m dan periode 0,2s. jarak AB = 0,3 m. Jika cepat rambat gelombang adalah 2,5 m/s, maka pada suatu saat tertentu, tentukan beda fase antara A dan B. Nyatakan jawaban Anda dalam radian. 5 / 11

6 19. Suatu gelombang berjalan melalui titik A dan B yang berjarak 8 cm dalam arah dari A k e B. pada saat t = 0 simpangan gelombang di A adalah nol. Jika panjang gelombangnya 12 cm dan amplitudonya 4 cm, tentukan simpangan titik B (nyatakan dalam cm) pada saat fase titik A adalah 3/2 π. 20. Jarak antara dua perut yang berdekatan pada sebuah gelombang stasioner adalah 20m. Tentukan cepat rambat gelombang jika frekuensinya 800 Hz. 21. Dalam suatu percobaan dengan slinki, diperoleh 2 rapatan dan 2 renggangan dalam waktu 5 sekon. Jika panjang 1 renggangan dan 1 rapatan 10 cm, tentukan : a. Periode gelombang b. Panjang gelombang c. Cepat rambat gelombang 6 / 11

7 d. Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh panjang slinki 25 cm 22. Dua gelombang sinus berjalan dalam arah yang berlawanan. Keduanya berinterferensi menghasilkan suatu gelombang stasioner yang dinyatakan dengan persamaan y=2,5sin (0,6 x ) cos300 t, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, panjang gelombang, frekuensi, dan cepat rambat gelombang sinus tersebut. 23. Suatu gelombang stasioner dibentuk oleh interferensi dua buah gelombang, masing-masing beramplitudo π cm, k = π/2 cm 1 dan ω =10π rad/s. Hitunglah jarak antara dua perut yang berurutan. 24. Dalam suatu percobaan dengan slinki, diperoleh 2 rapatan dan 2 renggangan dalam waktu 5 sekon. Jika panjang 1 renggangan dan 1 rapatan 10 cm, tentukan : a. Periode gelombang b. Panjang gelombang c. Cepat rambat gelombang d. Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh panjang slinki 25 cm 7 / 11

8 25. Suatu gelombang sinusoidal dengan frekuensi 500 Hz memiliki cepat rambat 350 m/s. a. Berapa jarak pisah antara dua titik yang berbeda fase π/3 rad? b. Berapa beda fase pada suatu partikel yang berbeda waktu 1 ms? 26. Seutas kawat yang panjangnya 100 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan harmonik naik-turun dengan frekuensi 1/8 Hz dan amplitudo 16 cm, sedangkan ujung lain terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat 4,5 cm/s. Tentukan letak simpul ke-4 dan perut ke-3 dari titik asal getaran! 27. Salah satu ujung dari seutas tali yang panjangnya 115 cm digetarkan harmonik naik-turun, sedang ujung lainnya bebas bergerak. a. Berapa panjang gelombang yang merambat pada tali jika perut ke-3 berjarak 15 cm dari titik asal getaran? b. Dimana letak simpul ke-2 diukur dari titik asal getaran? 28. Sebuah gelombang menjalar pada air. Dalam waktu 25 gelombang dapat menempuh jarak 10 m. Pada jarak tersebut terdapat 4 gelombang. Tentukan ferkuensi, periode, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang! 8 / 11

9 29. Pada percobaan Melde digunakan seutas benang yang panjangnya 2 m dan massanya 10 gram. Jika beban yang digunakan pada percobaan itu 200 gram (g = 10 ms-2), hitunglah kecepatan gelombang transversal pada benang! 30. Seutas tali panjang 40 m digetarkan transversal. Laju rambat gelombang transversal pada tali tersebut 50 m/s. Jika gaya tegangan pada tali tersebut 2,5 N, maka tentukan massa tali per satuan panjang! 31. Pada percobaan Melde digunakan garpu tala sebagai sumber getar. Frekwensi yang ditimbulkannya adalah 365 Hz. tali yang dihubungkan dengannya direntangkan dengan beban 96 gram. Apabila jarak antara dua simpul yang berturutan = 4 cm, maka tentukanlah: a. Cepat rambat gelombang pada tali. b. Berapa tegangan yang harus diberikan agar jarak antara dua simpul yang berturutan menjadi 5cm. c. Berat dari 1 cm tali tersebut, apabila g =980 cm/det 2 9 / 11

10 32. Seutas tali panjangnya 5 m dengan ujung ikatannya dapat bergerak dan ujung lainnya digetarkan dengan frekuensi 8 Hz sehingga gelombang merambat dengan kelajuan 3 ms -1. Jika diketahui amplitude gelombang 10 cm, tentukanlah: Persamaan simpangan superposisi gelombang di titik P yang berjarak 1 meter dari ujung pemantulan. Amplitude superposisi gelombang di titik P; dan Letak perut gelombang diukur dari ujung pemantulan. 33. Gelombang dirambatkan dengan frekuensi 5Hz. Gelombang tersebut menempuh jarak 15 m dalam waktu 5 s. Tentukan : a. periode gelombang, b. panjang gelombang, c. cepat rambat gelombang. 34. Suatu gelombang merambat sepanjang sumbu X dengan amplitudo 2 cm, cepat rambat 50 cm/s dan frekuensi 20 Hz. Dua buah titik pada sumbu X berjarak 4 cm, berapa beda sudut fasenya? 35. Seutas tali yang panjangnya 4m dengan satu ujung terikat, digetarkan sehingga pada tali merambat gelombang sinus dengan amplitudo 5 cm, periode 0,2s, dan panjang gelombang 25 cm. Jika x adalah jarak sebuah titik dari ujung pantulan, tentukanlah: a. persamaan simpangan gelombang datang pada x=1/3 m; 10 / 11

11 b. amplitudo superposisi gelombang pada x=1/3 m c. letak perut gelombang dari ujung pemantulan Telusuri Lebih lanjut disini 11 / 11