Gelombang Mekanik [PDF]

Citation preview

Gelombang mekanik – UN fisika SMA/MA 2012 Cepat rambat gelombang transversal pada dawai 1. Soal UN 2011/2012 A81 No.23 Dari besaran-besaran berikut ini, (1) Gaya tegangan tali (2) Massa per satuan panjang tali (3) Luas penampang tali (4) Warna tali Besaran-besaran yang merupakan faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang pada tali adalah… A. (1) dan (2) B. (1) dan (4) C. (2) dan (4) D. (3) dan (4) E. (1) saja Pembahasan Rumus cepat rambat gelombang pada tali :



Faktor yang mempengaruhi kecepatan rambat gelombang pada tali adalah : 1. Gaya tegangan tali (F) 2. Massa per satuan panjang tali ( ) Jawaban yang benar adalah A. Persamaan gelombang transversal berjalan 2. Soal UN 2011/2012 A81 No.21 Gambar di bawah ini menyatakan perambatan gelombang tali.



Jika periode gelombang 2 sekon maka persamaan gelombangnya adalah… A. y = 0,5 sin 2π (t − 0,5x) B. y = 0,5 sin 2π (t − 0,5x) C. y = 0,5 sin 2π (t − x) D. y = 0,5 sin 2π (0,5t – x/4) E. y = 0,5 sin 2π (t – x/6) Pembahasan Diketahui : Amplitudo (A) = 0,5 meter Periode (T) = 2 sekon Frekuensi (f) = 1/T = ½ = 0,5 hertz Panjang gelombang = λ = 4 meter Ditanya : persamaan gelombang Jawab : Tiga bentuk fungsi/persamaan gelombang : y = A sin (ωt – kx) ——> 1 ω = 2π / T dan k = 2π / λ y = A sin (2π/T) t – (2π/λ) x y = A sin 2π (t/T – x/λ) ——-> 2 T = 1/f dan λ = v / f y = A sin 2π (f t – f(x/v)) y = A sin 2πf (t – x/v) ——-> 3 Persamaan gelombang sesuai dengan gambar di atas : y = A sin (πt – 0,5πx) ——-> 1 y = A sin π (t – 0,5x) y = A sin 2π (0,5t – x/4) ——-> 2 Jawaban yang benar adalah D.



3. Persamaan simpangan gelombang berjalan y = 10 sin π(0,5t −2x). Jika x dan y dalam meter serta t dalam sekon maka cepat rambat gelombang adalah…. A. 2,00 m.s−1 B. 0,25 m.s−1 C. 0,10 m.s−1 D. 0,02 m.s−1 E. 0,01 m.s−1 (Soal Gelombang - UN Fisika 2009) Pembahasan Menentukan cepat rambat gelombang dari suatu persamaan simpangan gelombang, bisa dengan beberapa cara, diantaranya:



- mencari frekuensi dan panjang gelombang terlebih dahulu, kemudian menggunakan rumus ν = λ f - mengambil ω dan k dari persamaan gelombang, kemudian memakai rumus ν = ω / k seperti contoh 1 point d. - mengambil koefisien t dan koefisien x, kemudian menggunakan ν = koefisien t / koefisien x Kita ambil cara yang ketiga saja: 4. Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2π (60 t − 2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah.... A. 15 m.s−1 B. 20 m.s−1 C. 30 m.s−1 D. 45 m.s−1 E. 60 m.s−1 (Soal Gelombang - UN Fisika 2011) Pembahasan Dengan cara yang sama nomor sebelumnya:



Pembahasan Terlihat, dalam 2 meter (200 cm) ada 5 gelombang. Jadi untuk 1 gelombangnya, panjangnya adalah λ = 200 cm/5 = 40 cm.



Perut ketiga, jika dihitung dari ujung ikatnya berjarak 1 gelombang lebih 1/4, atau 5/4 gelombang. Jadi jaraknya adalah: x = 5/4 × λ x = 5/4 × 40 cm = 50 cm = 0,5 meter.



6. Seutas tali digetarkan pada salah satu ujungnya sehingga menghasilkan gelombang seperti gambar.



Soal pembahasan tentang gelombang yang lain silahkan dibuka berikut ini. 5. Pada tali yang panjangnya 2 m dan ujungnya terikat pada tiang ditimbulkan gelombang stasioner. Jika terbentuk 5 gelombang penuh, maka letak perut yang ke tiga dihitung dari ujung terikat adalah... A. 0,10 meter B. 0,30 meter C. 0,50 meter D. 0,60 meter E. 1,00 meter (Soal Gelombang Stasioner Ujung Tetap Ebtanas 1992)



Jika ujung tali digetarkan selama 0,5 s maka panjang gelombang dan cepat rambat gelombang berturut-turut adalah….(Sampel UN 013) A. 25 cm dan 100 cm/s B. 25 cm dan 50 cm/s C. 50 cm dan 25 cm/s D. 50 cm dan 100 cm/s E. 125 cm dan 25 cm/s Pembahasan Untuk dua buah gelombang = 50 cm Jadi satu gelombangnya λ = 50 cm / 2 = 25 cm



Cepat rambat: 50 cm / 0,5 s = 100 cm/s