Pengertian Gelombang 5w3p4x

A. Pengertian Gelombang Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat melalui medium, berupa zat padat, cair, dan gas. Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu. Suatu medium disebut: 1 2 3 4

linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan, terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda isotropik jika ciri fisiknya "sama" pada arah yang berbeda

Macam-Macam Gelombang

291

- Berdasarkan arah getar: 1. Gelombang transversal⇒ arah getarnya tegak lurus arah rambatnya. 2. Gelombang longitudinal ⇒ arah getarnya searah dengan arah rambatnya. - Berdasarkan cara rambat dan medium yang dilalui : 1. Gelombang mekanik⇒ yang dirambatkan adalah gelombang mekanik dan untuk perambatannya diperlukan medium. 2. Celombang elektromagnetik⇒yang dirambatkan adalah medan listrik magnet, dan tidak diperlukan medium.

- Berdasarkan amplitudonya: 1. Gelombang berjalan ⇒ gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya. 2. Gelombang stasioner⇒gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensi dua buah gelombang datang dan pantul yang masing-masing memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.

Persamaan Getaran Harmonis Energi kinetik(Ek) : Φ = t/T= θ /360

= θ /2π

Energi potensial (Ep) : ∆ Φ = Φ 1 - Φ 2 Catatan : 0 ≤ Φ ≤ 1 jika Φ = 1 ¾ dapat ditulisΦ = ¾, sehingga θ = 2π .¾ = 270° jika Φ = 2 1/3 dapat ditulisΦ = ¾, sehingga θ = 2π .¾ = 270° Energi mekanis (EM) : F = m.ay F = - mw².y = -K.y

CONTOH GETARAN HARMONIS

Energi Kinetik (Ek) Energi Potensial (Ep) Energi Mekanik (EM)

= = =

½ m.v² = ½ m.ω ².A² COS² ω .t ½ K.y² = ½ m.ω ².A² sin² ω .t Ek + Ep = ½ m.ω ².A²

T = 2π √ ( l/g) Tidak tergantung massa benda Gaya Pemulih (F)

Periode pegas (T) T = 2π √(m/k)

F = w sin θ

2. Benda tergantung pada pegas Contoh 1. Suatu titik materi bergetar harmonis dan menghasilkan energi kinetik sama dengan tiga kali energi potensialnya. Berapakah sudut simpangan pada saat itu ? Jawab Ek 3Ε p →½ mw²A² cos² θ = 3. ½ mω ²A² Sin²θ [sin θ /cos θ ]² = 1/3 →tg θ = 1/√3 → θ = 30° Contoh 2. Perioda sebuah ayunan sederhana di permukaan bumi adalah T detik. Bila ayunan ini berada pada suatu ketinggian yang percepatan gravitasinya ¼ percepatan gravitasi di permukaan bumi, maka perioda ayunan menjadi berapa T ? Periode ayunan : T = 2π √(l/g) → T ≈ √(l/g) T/T= √[(l/g')/(l/g)] = √(g/g') = √(1/¼) = √4 = 2 →T' = 2T

Persamaan Gelombang Berjalan y=Asin(aω t-kx) y=A sin 2π /T (t- x/v ) y=A sin 2π (t/T-x/λ ) Tanda (-) menyatakan gelombang merambat dari kiri ke kanan A = amplitudo gelombang (m) λ = v.T = panjang gelombang (m) v = cepat rambat gelombang (m/s) k = 2π /λ = bilangan gelombang (m') x = jarak suatu titik terhadap titik asal (m)

Sudut fase gelombang (θ )

Fase gelombang (Φ )

θ = 2π [(t/T) - (x/λ )

Φ = (t/T) - (x/λ )

Beda fase gelombang (AΦ ) ∆ Φ = ∆ x/λ = ( X2X1)/ λ

Contoh: Sebuah sumber bunyi A menghasilkan gelombang berjalan dengan cepat rambat 80 m/det, frekuensi 20 Hz den amplitudo 10 cm. Hitunglah fase den simpangan titik B yang berjarak 9 meter dari titik A, pada saat titik Asudah bergetar 16 kali ! Jawab: f = 20 Hz → perioda gelombang : T = 1/20 = 0,05 detik panjang gelombang: λ = v/f = 80/20 = 4 m titik A bergetar 16 kali waktu getar t = 16/20 = 0,8 detik

fase titik B: Φ B = t/T - x/λ = 0,8/0,05 - 9/4 = 13 ¾ = ¾ (ambil pecahaanya)

simpangan titikB: YB = A sin 2π (t/T - x/λ ) = 10 sin 2π (¾) = 10 sin 270 = -10 cm

(tanda - menyatakan arah gerak titik B berlawanan dengan arah gerak awal titik A).

Gelombang Bunyi

Pada bab sebelum ini kita telah mempelajari bagaimana persamaan gelombang seperti yang disajikan dalam persamaan (2.9) maupun persamaan (2.19). Pada bagian inikita akan secara spesifik memperlajari persoalan gelombang bunyi. Kajian akan diawali dengan urian penerapan hukum Hooke dan hukum Newton pada kasus perambatan gelombang longitudinal di dalam batang, baru kemudian prinsip yang sama akan kita gunakan untuk membahas perambatan gelombang bunyi di dalam fluida dimana dalam hal ini kita akan menggunakan medium gas sebagai bahan kajian. 3.1. Perambatan Bunyi di dalam Batang Alasan mengapa kita mengkaji terlebih dahulu perambatan gelombang longitudinal di dalam batang sebelum membahas hal yang sama di dalam medium gas adalah karena prinsipprinsip elastisitas jauh lebih mudah dipahami, begitu pun dengan penjabaran matematikanya relatif lebih sederhana. Dimisalkan kita memiliki sebuah batang dengan tampang lintang A dan densitas ρ sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar (3.1). Dalam hal ini kita memisalkan bahwa kepada batang tersebut diberi gangguan berupa stress pada salah satu ujungnya, sehingga partikel-partikel di dalamnya mengalami simpangan dari posisi setimbangnya lalu kemudian timbul perambatan gelombang di sepanjang batang dalam arah yang sejajar dengan arah simpangan partikel-partikel penyusun batang tersebut. Kita dapat memandang Gambar (3.1) sebagai sebuah keadaan dimana sebuah gaya ............bekerja pada tampang lintang dan mengarah normal ke sepanjang batang tersebut. Maka sesuai dengan hukum Hooke, Keterangan: Lamda = panjang gelombang Omega = kecepatan sudut k = konstanta P = daya R1 = jarak 1 R2 = jarak 2 W = berat F = gaya pegas x=

perubahan panjang pegas y = simpangan Ep = energi potensial E mek = energi mekanik Ek = energi kinetik A = amplitudo t = waktu m = massa T = periode l = panjang f = frekuensi Lo = panjang mula-mula delta L = perubahan panjang n = nada dasar ke.. Vp = kecepatan pendengar Vs = kecepatan sumber bunyi TI = taraf intensitas