GELOMBANG YUSRON SUGIARTO

GELOMBANG YUSRON SUGIARTO

OUTLINE Gelombang Klasiikasi Gelombang Siat gelombang Gelombang Suara Eek Doppler

GELOMBANG

KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang menurut arah perambatannya: Gelombang Longitudinal Gelombang Transversal Gelombang menurut kebutuhan medium dalam perambatannya: Gelombang Mekanik Gelombang Elektromagnetik

KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang Longitudinal Gelombang dengan arah gangguan sejajar dengan arah penjalarannya. Contoh : gelombang bunyi, gelombang bunyi ini analog dengan pulsa longitudinal dalam suatu pegas vertikal di bawah tegangan dibuat berosilasi ke atas dan ke bawah disebuah ujung, maka sebuah gelombang longitudinal berjalan sepanjang pegas tersebut,koil koil pada pegas tersebut bergetar bolak balik di dalam arah di dalam mana gangguan berjalan sepanjang pegas.

KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang Transversal Gelombang transversal adalah gelombang dengan gangguan yang tegak lurus arah penjalaran. Contoh: gelombang ahaya dimana gelombang listrik dan gelombang medan magnetnya tegak lurus kepada arah penjalarannya.

KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang Mekanik Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium tempat merambat. Contoh gelombang mekanik gelombang pada tali, gelombang bunyi.

KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang Mekanik GELOMBANG PADA TALI ATAU KAWAT T L C = keepatan gelombang T = tegangan tali [N] L = rapat massa per satuan panjang [kg/m]

Soal Pada sebuah kawat, yang mempunyai rapat massa persatuan panjang sebesar 30 gram/m dan mendapat tegangan sebesar 120 N, merambat sebuah gelombang dengan amplituda 10 mm dan rekuensi sebesar 5 Hz. a). Tentukan keepatan gelombangnya b). Hitung simpangan dan keepatan partikelnya pada x = 0,5 m dan t = 3 detik

KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang Elektromagnetik Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang energi dan momentumnya dibawa oleh medan listrik (E) dan medan magnet (B) yang dapat menjalar melalui vakum atau tanpa membutuhkan medium dalam perambatan gelombangnya. Sumber gelombang elektromagnetik : Osilasi listrik. Sinar matahari menghasilkan sinar inra merah. Lampu merkuri menghasilkan ultra violet. Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

SIFAT GELOMBANG REFLEKSI (PEMANTUAN) Menurut Hukum Snellius, gelombang dating, gelombang pantul, dan garis normal berada pada satu bidang dan sudut dating akan sama dengan sudut pantul, seperti tampak pada gambar berikut:

SIFAT GELOMBANG REFRAKSI (PEMBIASAN) Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang setelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda

SIFAT GELOMBANG INTERFERENSI Intrererensi gelombang akan terjadi pada dua buah gelombang yang koheren

SIFAT GELOMBANG DIFRAKSI Peristiwa diraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah elah sempit.

SIFAT GELOMBANG DISPERSI Dispersi adalah penyebaran bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium.

GELOMBANG SUARA Fluktuasi tekanan akustik = p p = P - P o p = tekanan akustik [Pa] P = tekanan udara sesaat [Pa] P o = tekanan udara kesetimbangan [Pa] P o = 1 atm. = 1.013x10 5 Pa 10 5 Pa

GELOMBANG SUARA SATUAN DESIBEL [db] db 20log p p re p re = tekanan akustik auan =20 Pa = 20x10-6 Pa = batas ambang telinga manusia (0 db)

CONTOH-CONTOH SKALA DESIBEL Type o sound soures Level [db] Threshold o hearing 0 Rustle o leaves 10 Whisper (at 1 m ) 20 City street, no trai 30 Oie, lassroom 40 Normal onversation (at 1 m) 50 Jakhammer (at 1 m) 60 Rok group 110 Threshold o pain 120 Jet engine (at 50 m) 130 Saturn roket (at 50 m) 200

ANALOGI AKUSTIK - LISTRIK LISTRIK V =Tegangan [Volt] I = Arus [Ampere] Z = impedansi [Ohm] AKUSTIK p =Tekanan akustik [Pa] v =Keepatan partikel [m/s] Z = impedansi = [Rayl] = rapat massa [kg/m 3 ] = keepatan gelombang [m/s] W = [Watt] I = Intensitas [W/m 2 ]

Eek Doppler Sumber bunyi & pendengar diam Mobil van dalam keadaan diam Suara mesin terdengar pada pola titik nada yang tetap

Sumber bunyi mendekati pendengar Mobil van mendekati pendengar Pola titik nada mesin meningkat v v v v v v v v v s s s s 1 ' ' ' 0 0 0 0 v = keepatan bunyi v s = keepatan sumber = panjang gel. Awal 0 = rekuensi awal

Sumber bunyi mendekati pendengar Mobil van mendekati pendengar Cahaya dari mobil van terlihat bluer

Sumber bunyi menjauhi pendengar Cahaya dari mobil van terlihat redder

Perioda gelombang = T Frekuensi sumber = Eek Doppler 5 T 4 T 3 T 2 T T S = T = S = sumber D = detektor D Panjang gelombang =

SUMBER DAN DETEKTOR DIAM Jumlah gelombang t t ' t t

t + V D V D V D t SUMBER DIAM DAN DETEKTOR BERGERAK Panjang gelombang tetap Keepatan berubah Jumlah gelombang t V t D V V V t t V t ' D D D D V D '

SUMBER BERGERAK DAN Panjang gelombang berubah DETEKTOR DIAM ' T V S T V S ' ' T V S T ' V S ' V S

SUMBER DAN DETEKTOR BERGERAK + Detektor mendekati sumber - Detektor menjauhi sumber ' V V D S - Sumber mendekati detektor + Sumber menjahui detektor

Soal Sebuah ambulan menyusul seorang pembalap sepeda sambil membunyikan sirine dengan rekuensi 1600 Hz. Setelah dilewati oleh ambulan pembalap sepeda tadi mendengarkan sirine dengan rekuensi sebesar 1590 Hz. Hitung keepatan dari ambulan bila keepatan dari sepeda adalah 8,78 km/jam.

Soal Seekor kelelawar yang sedang terbang dengan keepatan V k akan memanarkan gelombang akustik berrekuensi tinggi (ultrasonik). Bila gelombang ultrasonik ini menemui seekor mangsanya yang juga sedang bergerak dengan keepatan V m, maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh kelelawar. Frekuensi yang dipanarkan dapat diubah-ubah dan biasanya kelelawar akan memanarkan gelombang ultrasonik dengan rekuensi tertentu sedemikian rupa sehingga rekuensi yang diterimanya kt adalah sebesar 83 khz, yaitu rekuensi yang telinganya mendengar paling baik (sensiti). Bila kelelawar dan mangsanya saling mendekat dengan keepatan masing-masing adalah 9 m/s dan 8 m/s, a). Tentukan rekuensi yang didengar oleh mangsanya ( m ) b). Tentukan rekuensi yang dipanarkan oleh kelelawar ( kp )

Soal Sebuah kapal selam Peranis dan sebuah kapal selam Amerika bergerak saling mendekati dengan keepatan masing-masing sebesar 50 km/jam dan 70 km/jam seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Kapal selam Peranis mengirimkan sinyal sonar (gelombang suara di dalam air laut) berrekuensi 1000 Hz. Bila ternyata terdapat pergeseran rekuensi sebesar 4,5 % pada sinyal sonar yang diterima kembali, tentukan keepatan gelombang suara di dalam air laut.

TERIMA KASIH