gelombang fisika 12

Haii 

Kali ini saya akan membahas rangkuman materi fisika kelas XII Bab 1 tentang Gelombang.

A. Pengertian gelombang 

     Gelombang adalah osilasi yang berpindah, tidak membawa materi bersamanya atau getaran yang merambat melalui mediumdan membawa energi. Berdasarkan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi dua: 

• Gelombang transversal adalah gelombang yang perambatannya tegak lurus dengan getarannya dan bergerak naik turun. Contohnya gelombang air.
• Gelombang longitudinal adalah gelombang yang perambatannya searah  dengan getarannya dan bergerak merapat dan merenggang.

Sementara itu, berdasarkan medium perantaranya dibedakan menjadi dua:

• Gelombang mekanik : gelombang yang perambatannya memerlukan zat antara (medium).
• Gelombang elektromagnetik : gelombang yang merambat tanpa memerlukan zat antara.

B. Energi gelombang

     Gelombang dalam perambatannya membawa sejumlah energi dari satu tempat ke tempat lain. Energi dipindahkan sebagai energi getaran antarpartikel medium perambatan.

C. Superposisi 

     Jika dua gelombang atau lebih merambat dalam medium yang sama dan pada waktu yang sama, akan menyebabkan simpangan dari partikel dalam medium. Simpangan resultan merupakan jumlah aljabar dari simpangan (positif dan negatif) dari masing-masing gelombang. Hal ini disebut prinsip superposisi.

D. Gelombang berjalan dan gelombang stasioner

   1. Gelombang berjalan 

    Gelombang berjalan adalah gelombang mekanik yang memiliki intensitas gelombang konstan di setiap titik yang dilalui gelombang. Dua gelombang dikatakan sefase jika keduanya mempunyai frekuensi sama dan titik-titik yang bersesuaian berada pada tempat yang sama selama osilasi pada saat yang sama`

• Rumusnya :

Persaman gelombang berjalan dinyatakan dengan: 

y = A sin (kx – ωt),   untuk gelombang sinus yang merambat ke kanan (x positif),

y = A sin (kx + ωt),   untuk gelombang sinus yang merambat ke kiri (x negatif).

ω = 2πf       dan         f = 1/T      atau    f = n/t

k  = 2π/λ        dan         ν = λf

• Soal contoh

    1. Dalam 3 sekon terbentuk 30 gelombang  berarti frekuensi gelombangnya  sebesar ...

a. 3 Hz

b. 5 Hz

c. 10 Hz

d. 20 Hz

e. 25 Hz

Jawab :

f = n/t

   = 30/3

   = 10 Hz ( Jawaban C )

    2. Persaman gelombang berjalan dinyatakan dalam persamaan:

 y = 0,5 sin 2π (t – x/4). Jika x dan y dalam meter dan t dalam sekon, maka besar periodenya adalah…

A. 1 sekon

B. 4 sekon 

C. 6 sekon 

D. 8 sekon

E. 10 sekon

Jawab:

2π/T  = 2π

T    = 1 sekon   ( Jawaban A )

   2. Gelombang stasioner

    Gelombang stasioner adalah gelombang yang terjadi dari hasil perpaduan dua gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama, tetapi arah rambatnya berlawanan. Gelombaang stasioner di bagi menjadi:

Gelombang stasioner ujung terikat

y = 2A sin kx cos ωt ( Simpul Genap, Perut Ganjil )

Gelombang stasioner ujung bebas

y = 2A cos kx sin ωt  ( Simpul Ganjil, Perut Genap )

Cepat rambat gelombang

Cepat rambat gelombang dapat dihitung dengan:

v = ω/k

   = ( koefisien t)/( koefisien x)

• Soal contoh

     1. Ujung seutas tali di ikatkan secara longgar pada suatu tiang. Ujung lainnya di getarkan secara continue. Sehingga terbentuk gelombang dengan amplitudo 20 cm dan periode 4 sekon. Jika cepat rambat gelommbang 20 m/s. Persamaan gelombang stasionernya adalah…

Jawab:

Dik :    A = 20 cm = 0,2 m

T = 4

v= 20 m/s

ujung bebas: y = 2A cos kx sin ωt

2A = 2.0,2 = 0,4 m

λ = v.T  

   = 20.4 = 80 

k  =  2π/λ

     = (2π )/80  =   π/40

ω =  2π/T

     =  2π/4  =  π/2

Jadi : y =  0,4 cos π/40 x sin π/2 t

     2. Persaman gelombang berjalan dinyatakan dalam persamaan:

 y = 10 sin π (0,5t – 2x). Jika x dan y dalam meter dan t dalam sekon, maka cepat rambat gelombang adalah…

A. 2,00 m/s

B. 0,25 m/s

C. 0,10 m/s

D. 0,02 m/s

E. 0,01 m/s

Jawab:

v = ( koefisien t)/( koefisien x)

   =  0,5/2  = 0,25 m/s    ( Jawaban B)

      3. Suatu gelombang merambat sepanjang sumbu dengan amplitudo 2 cm. Cepat rambat 50 cm/s dan frekuensinya 20 Hz. Beda fase dua titik pada sumbu yang berjarak 4 cm adalah ....

a. 2/5

b. 5/3

c. 8/5

d. 6/5

e. 8

Jawab:

λ  =  v.T  =  v/f

                =  50/20  = 2,5

∆p  =  Δx/λ

      =  4/2,5  =  8/5     ( Jawaban C )

E. Sifat-sifat gelombang

    Gelombang memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

1. Pemantulan (refleksi) adalah peristiwa pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel.
2. Pembiasan (refraksi) adalah perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda,
3. Difraksi (pelenturan) merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang.
4. Interferensi (perpaduan) adalah jumlah vektor gangguan-gangguan sesaat pada masing-masing gelombang. Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren, yaitu gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama.
5. Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi komponen-komponennya karena pembiasan dan akibat perbedaan deviasi.
6. Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah.

baca juga : tips - matematika peluang

Terima kasih

  Jika ada kekurangan mohon kirimkan saran di kolom komentar. Untuk latihan soal soal fisika lainnya silahkan kunjungi  www.ajatrudiat.blogspot.com