Pendahuluan Gelombang

dokumen-dokumen yang mirip
Polarisasi. Dede Djuhana Departemen Fisika FMIPA-UI 0-0

Latihan Soal UAS Fisika Panas dan Gelombang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

DEFINISI Gelombang adalah suatu usikan (gangguan) pada sebuah benda, sehingga benda bergetar dan merambatkan energi.

Gelombang FIS 3 A. PENDAHULUAN C. GELOMBANG BERJALAN B. ISTILAH GELOMBANG. θ = 2π ( t T + x λ ) Δφ = x GELOMBANG. materi78.co.nr

KISI-KISI SOAL UJI COBA. Menurut medium perambatannya, gelombang

: 1. KARAKTERISTIK GELOMBANG 2. PERSAMAAN GELOMBANG BERJALAN DAN GELOMBANG TEGAK

Gejala Gelombang. gejala gelombang. Sumber:

INTERFERENSI GELOMBANG

Pembahasan soal latihan dari buku fisika 3A Bab 1 untuk SMA, karangan Mikrajuddin Abdullah. 1. perhatikan gambar gelombang pada disamping.

Fisika Dasar I (FI-321)

GETARAN DAN GELOMBANG STAF PENGAJAR FISIKA DEP. FISIKA IPB

Gelombang Dan Bunyi. - Getaran selaras sederhana adalah gerak harmonis yang grafiknya merupakan sinusoidal dengan frekuensi dan amplitudo tetap.

Waktu yang dibutuhkan oleh gelombang adalah 4 sekon.

ALAT YANG DIPERLUKAN TALI SLINKI PEGAS

Mutawafaq Haerunnazillah 15B08011

materi fisika GETARAN,GELOMBANG dan BUNYI

Fisika Umum (MA-301) Getaran dan Gelombang Bunyi

FISIKA. Sesi GELOMBANG BERJALAN DAN STASIONER A. GELOMBANG BERJALAN

GETARAN DAN GELOMBANG

HAND OUT FISIKA DASAR 2/GELOMBANG : Gelombang Tali, Gelombang berdiri, superposisi

GETARAN DAN GELOMBANG BUNYI

KARAKTERISTIK GELOMBANG

Polarisasi Gelombang. Polarisasi Gelombang

LEMBAR EVALUASI (Pilihan Ganda)

PolarisasiCahaya. Dede Djuhana Kuliah Fisika Dasar 2 Fakultas Teknik Kelas FD2_06 Universitas Indonesia 2011

GELOMBANG : GELOMBANG TALI, GELOMBANG BERDIRI, SUPERPOSISI

Gelombang Stasioner Gelombang Stasioner Atau Gelombang Diam. gelombang stasioner. (

Disusun oleh : MIRA RESTUTI PENDIDIKAN FISIKA (RM)

BAB 1 GEJALA GELOMBANG

BAB 2 SIFAT GELOMBANG

2). Besaran Dasar Gelombang Y arah rambat ( v) A P T 0 Q S U. * Hubungan freakuensi (f) dengan pereode (T).f = n/t n = f.t dan T = t/n n = t/t

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini: Getaran dan Gelombang Bunyi

1. Jika periode gelombang 2 sekon maka persamaan gelombangnya adalah

Gelombang Elektromagnetik

MODUL PEMBELAJARAN 1

LATIHAN SOAL PERSIAPAN UTS MATERI: GEM, GEL. BUNYI, GEL. BERJALAN, GEL. STASIONER

BAB GEJALA GELOMBANG I. SOAL PILIHAN GANDA. C. 7,5 m D. 15 m E. 30 m. 01. Persamaan antara getaran dan gelombang

PERCOBAAN MELDE TUJUAN PERCOBAAN II. LANDASAN TEORI

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

SMA IT AL-BINAA ISLAMIC BOARDING SCHOOL UJIAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2011/2012

Gelombang Transversal Dan Longitudinal

Fisika Dasar. Gelombang Mekanik 08:36:22. Mampu menentukan besaran-besaran gelombang yaitu amplitudo,

CEPAT RAMBAT BUNYI. Cepat rambat bunyi pada zat padat

X. GEJALA GELOMBANG. Buku Ajar Fisika Dasar II Pendahuluan X - 1

BAB 5. PROPERTIS FISIK BUNYI

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) /TUGAS TERSTRUKTUR - - GELOMBANG - GELOMBANG

Tabel 1. Kecepatan Bunyi dalam berbagai zat pada suhu 15 C

BAB I GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI

BAB I GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI

(a) Gelombang Tali 2 = tali) untuk menjalar. Sehingga Laju gelombang tali

GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI

Antiremed Kelas 12 Fisika

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

LEMBAR EVALUASI (Pilihan Ganda)

Gelombang. Rudi Susanto

BAB 11 GETARAN DAN GELOMBANG

KATA PENGANTAR. Semarang, 28 Mei Penyusun

KELAS XII FISIKA SMA KOLESE LOYOLA SEMARANG SMA KOLESE LOYOLA M1-1

Fisika I. Gelombang Mekanik 01:26:19. Mampu menentukan besaran-besaran gelombang yaitu amplitudo,

3.11 Menganalisis besaran-besaran fisis gelombang stasioner dan gelombang berjalan pada berbagai kasus nyata. Persamaan Gelombang.

Laporan Praktikum Gelombang PERCOBAAN MELDE. Atika Syah Endarti Rofiqoh

LEMBARAN SOAL. Mata Pelajaran : FISIKA Sat. Pendidikan : SMA/MA Kelas / Program : XII ( DUA BELAS )

Dasar II Tahun : 2007 GELOMBANG BUNYI PERTEMUAN 03 (OFC)

Getaran dan Gelombang

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Benda B menumbuk benda A yang sedang diam seperti gambar. Jika setelah tumbukan A dan B menyatu, maka kecepatan benda A dan B

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini Getaran, Gelombang dan Bunyi

PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SARJANAWIYATA TAMANSISWA YOGYAKARTA 2014

GELOMBANG MEKANIK. (Rumus)

5. Satu periode adalah waktu yang diperlukan bandul untuk bergerak dari titik. a. A O B O A b. A O B O c. O A O B d. A O (C3)

HANDOUT FISIKA KELAS XII (UNTUK KALANGAN SENDIRI) GELOMBANG MEKANIS

PENGAMATAN PENJALARAN GELOMBANG MEKANIK

iammovic.wordpress.com PEMBAHASAN SOAL ULANGAN AKHIR SEKOLAH SEMESTER 1 KELAS XII

MAKALAH CEPAT RAMBAT BUNYI DI UDARA

SOAL DAN PEMBAHASAN FINAL SESI II LIGA FISIKA PIF XIX TINGKAT SMA/MA SEDERAJAT

Dapat merambat melalui sebarang medium dengan kecepatan yang bergantung pada sifat-sifat medium

Getaran, Gelombang dan Bunyi

Gambar 1. Bentuk sebuah tali yang direnggangkan (a) pada t = 0 (b) pada x=vt.

Soal SBMPTN Fisika - Kode Soal 121

GETARAN DAN GELOMBANG

Karakteristik Gerak Harmonik Sederhana

KARAKTERISTIK GERAK HARMONIK SEDERHANA

BAB GEJALA GELOMBANG

01. Panjang gelombang dari gambar di atas adalah. (A) 0,5 m (B) 1,0 m (C) 2,0 m (D) 4,0 m (E) 6,0 m 02.

BAB GEJALA GELOMBANG

Referensi : Hirose, A Introduction to Wave Phenomena. John Wiley and Sons

Fisika Dasar I (FI-321)

GELOMBANG. Lampiran I.2

Antiremed Kelas 12 Fisika

C21 FISIKA SMA/MA IPA. 1. Seorang siswa mengukur panjang dan lebar suatu plat logam menggunakan mistar dan jangka sorong sebagai berikut.

B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi

COBA PERHATIKAN GAMBAR GRAFIK BERIKUT

HANDOUT MATA KULIAH KONSEP DASAR FISIKA DI SD. Disusun Oleh: Hana Yunansah, S.Si., M.Pd.

DESKRIPSI PEMELAJARAN FISIKA

LAPORAN PRAKTIKUM PERCOBAAN MELDE

Powered By Upload By - Vj Afive -

LATIHAN UJIAN NASIONAL

Analisis Dimensi 1. Oleh : Abdurrouf Tujuan. 0.2 Ringkasan

Transkripsi:

Pendahuluan Gelombang Dede Djuhana E-mail:dede@fisika.ui.ac.id Departemen Fisika FMIPA-UI 0-0

Gelombang Gangguan sifat fisis suatu medium yang merambat dalam medium menurut tempat dan waktu, dimana medium tidak bergerak Berdasarkan arah rambat gelombang : Gelombang Longitudinal Gelombang Transversal Berdasarkan sifat terjadinya gelombang Gelombang Elastis Gelombang Permukaan Gelombang Mekanik Gelombang Elektromagnet Gelombang & Optik 1

Persamaan gelombang ( ) 2 ξ 2 2 t = ξ v2 x + 2 ξ 2 y + 2 ξ 2 z 2 solusinya untuk arah sumbu-x dapat dinyatakan sbb: (1) ξ(x, t) = f 1 (x vt) + f 2 (x + vt) (2) ξ(x, t) dapat merupakan deformasi zat padat, tekanan dalam gas, medan listrik/magnet dll. Hal yang menarik jika ξ(x, t) adalah gelombang harmonik/sinusiodal. ξ(x, t) = ξ o sin k(x vt); k = 2π λ ( x ξ(x, t) = ξ o sin 2π λ t ) T (3a) (3b) Gelombang & Optik 2

Gelombang dalam media Gel. longitudinal dalam batang pejal Y ρ (4) Y =modulus Young dan ρ=kerapatan Gel. longitudinal dalam pegas K µ = Kl m = kl µ (5) K=modulus elastis pegas, k=konstanta pegas k = K l dan µ=massa/panjang Gel. tekanan dalam gas B ρ isotermis (6) B=Modulus Bulk Gelombang & Optik 3

Gerak gelombang dalam gas terjadi dalam proses adiabatik (tidak ada pertukaran panas) : P = cρ γ γp ρ (7) Jika gas mengikuti gas ideal maka kecepatannya : γ RT M γ=konstant Laplace;R=konstanta; T=temperatur(K) dan M=berat molekul (8) Cepat rambat bunyi tidak tergantung pada tekanan. v 1 : v 2 = T 1 : T 2. v 1 : v 2 = γ1 M 1 : γ2 M 2 Gel. transversal dalam tali T=tegangan tali dan µ=massa/panjang T µ (9) Gelombang & Optik 4

Gel. transversal dalam batang M=modulus geser dan ρ=kerapatan. Gel permukaan dalam zat cair Gaya-gaya yang bekerja pada permukaan : gaya karena tekanan udara gaya tegangan muka M ρ (10) gaya berat cairan berada dibagian permukaan Bentuk umum persamaan gelombang : ( gλ 2π + 2πγ ) tanh 2πh ρλ λ (11) dimana h=kedalaman cairan dan γ=tegangan muka zat cair. Batasan-batasan : Gelombang & Optik 5

Jika h λ misal : laut dalam, sehingga tanh 2πh λ 1 1. Apabila λ cukup besar maka ( gλ 2π + 2πγ ) ρλ gλ 2π gelombang gravitasi (12) 2. Apabila λ cukup kecil maka 2πγ ρλ gelombang kapiler Jika h λ sehingga tanh 2πh λ 2πh λ ( gλ 2π + 2πγ ) 2πh (13) ρλ λ gh + 4π2 γh ρλ ; 4π2 γh 0 2 ρλ 2 (14) gh (15) Gelombang & Optik 6

Hal ini cepat rambat tidak tergantung pada λ atau ω maka disebut medium NON-DISPERSIF, sebaliknya jika tergantung λ atau ω disebut medium DISPERSIF. Gel. dalam zat padat tak terbatas B=modulus Bulk dan M=modulus Geser. B + 4/3M ρ (16) Gel. Elektromagnetik Gelombang terdiri atas medan listrik dan medan magnet merambat tegak lurus arah perambatan. Arah rambat ditentukan oleh perkalian silang E B Kecepatan GEM c = 1 ɛ o µ o 3 10 8 m/s (17) µ o =permeabilitas dan ɛ o =permitivitas. Dalam medium berlaku E = v B dalam medium (18) Gelombang & Optik 7

Energi dan Intensitas Dalam penjalarannya gelombang membawa energi dan momentum. Intensitas Gel. longitudinal Misalnya gerak gelombang dalam batang fungsi gelombang ξ = ξ o sin(kx ωt) Maka energi persatuan waktu ξ t ξ x W t = ( F ) ξ t = ωξ o cos(kx ωt) = ξ o k sin(kx ωt) F = Y A ξ x W t = Y Ak sin(kx ωt) (19) = Y Aωkξ 2 o cos 2 (kx ωt) (20) Gelombang & Optik 8

jika v 2 = Y ρ Y = ρv2 dan ω = kv ( W t W t ) avg = vaρω 2 ξ 2 o cos 2 (kx ωt) = va( 1 2 ρω2 ξ 2 o) (21) Energi total GHS= 1 2 ρω2 ξo 2 menyatakan energi persatuan volume atau rapat energi. I = 1 ( ) W = ve (22) A t dimana ve=arus energi persatuan luas persatuan waktu atau Intensitas gelombang satuan W/m 2. Intensitas Gel. Tekanan(gas) avg Hubungan amplitudo dengan tekanan P o = vρ o ωξ o ξ o = P o ρ o ωv (23) Gelombang & Optik 9

Rapat energi atau intensitas E = 1 2 ρω2 ξo 2 = 1 ( ) 2 Po 2 ρω2 (24) ρωv = P 2 o 2ρ o v 2 I = ve = P 2 o 2ρv (25) Intensitas gelombang elektromagnetik Rapat energi medan listrik E L = 1 2 ɛ o E 2 Rapat energi medan magnet E B = 1 2µ o B 2 = 1 2 ɛ o E 2 Rapat energi total E total = E L + E B = ɛ o E 2 Intensitas rata-rata Momentum persatuan volume I rata = 1 2 cɛ o E 2 (26) p = E c = ɛ o E B (27) Gelombang & Optik 10

Kecepatan Grup Kecepatan grup adalah kecepatan dari gelombang yang bersuperposisi dengan perbedaan frekuensi yang kecil dan amplitudo yang sama misal : cahaya putih (λ : 300 A 700 A) Amplitudo bermodulasi berhubungan dengan kecepatan yang didefinisikan v g = dω dk = d(kv) dk = v dk dk + k dv dk = v + k dv dk dv Pada kondisi = 0 dk disebut Kecepatan fase v g = v pada medium NON-DISPERSIF. Pada kondisi v g < v atau v g > v pada medium DISPERSIF. Contoh : Gelombang suatu permukaan cairan dinyatakan Jawab : v g = v + k dv dk = v v 2 = v 2 v g < v gλ. Tentukan kecepatan grup? 2π (28) Gelombang & Optik 11

LATIHAN 1. Tunjukkan apakah gelombang ξ(z, t) = A sin 2 4π(t + z) fungsi gelombang, berapakah cepat rambatnya? ( ) x 2. Fungsi gelombang ξ(x, t) = 10 cos 2π 1, 5 10 15 t 2 10 7 Tentukan : Kecepatan, λ dan frekuensi! 3. Sebuah gelombang merambat ke arah x-positif dengan kecepatan 100 cm/s. Pada jarak x=10, gelombang tersebut meme nuhi persamaan : S(x = 10, t) = 0, 5sin(0, 4t)cm, t dalam detik. Tentukan: (a) Panjang gelombang dan frekuensi (b) Fungsi gelombang tersebut S(x,t) (c) Percepatan getar pada t=0, x=10 cm 4. Suatu gelombang harmonik dengan amplitudo 10 satuan, yang dituliskan oleh fungsi gelombang ξ(x, t) sedemikian hingga ξ(0, 0)=0. Jika frekuensi sudut= π 2 dan bergerak dengan kecepatan 10 m/det. Tentukan besar gangguan pada t=5 pada titik 20 m dari titik asalnya (x=0). Gelombang & Optik 12