• Tidak ada hasil yang ditemukan

Bab 1 Gejala Gelombang

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Bab 1 Gejala Gelombang"

Copied!
30
0
0

Teks penuh

(1)

Riak pada air kolam terjadi karena perambatan getaran akibat jatuhnya batu pada air kolam tersebut.

Bab

1

Sumber: Science Encyclopedia, 2001

mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum. Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:

menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah.

Hasil yang harus Anda capai:

Gejala Gelombang

A. Pemahaman

Gelombang

B. Gelombang

Berjalan dan

Gelombang

Stasioner

C. Sifat-Sifat

Gelombang

*B@B</< ?7/9 ;3:7<59/? >/2/ >3?;B9//< /7? ;3?B>/9/< @/:/6 @/AB

03<AB953:=;0/<5'=:/=;0/903?03<AB9:7<59/?/<E/<5A3?:76/A@3;/97< ;3<E30/? 2/>/A A3?8/27 93A79/ @30B/6 0/AB 278/AB69/< 93 2/:/; /7?

*3>7<A/@ A/;>/9 >3?;B9//< /7? 03?53?/9 03?@/;/ 53:=;0/<5 *303</?<E/ >3?;B9//< /7? A72/9 03?53?/9 03?@/;/ 53:=;0/<5 !/?/9 27 /<A/?/ ?7/9?7/9 53:=;0/<5 27@30BA >/<8/<5 53:=;0/<5 />/A9/6 <2/ ;3;0B9A79/< 0/6D/ >3?;B9//< /7? A72/9 03?53?/9 03?@/;/ 53:=;0/<5 *303</?<E/ />/9/6 53:=;0/<5 7AB

(2)

A. Pemahaman Gelombang

*303</?<E/ 0/<E/9 938/27/< 27 @397A/? <2/ E/<5 3?/A 9/7A/<<E/ 23<5/< 53:=;0/<5 *30/5/7 1=<A=6 >3?</69/6 <2/ 03?>797? ;3<5/>/ 0B<E72/?7@B;03?0B<E72/>/A2723<5/?,;B;<E/=?/<5/9/<;3<8/D/0 +3<AB @/8/ 97A/ 2/>/A ;3<23<5/? 9/?3</ ;3;7:797 A3:7<5/ '/2/6/: @303AB:<E/ A3?23<5/?<E/ 0B<E7 0B9/< 6/<E/ 27@30/09/< =:36 /2/<E/ A3:7<5/ A3A/>7 8B5/ 27@30/09/< =:36 /2/<E/ @B;03? 0B<E7 2/< ;327B; >3?/;0/A/< "3A79/ <2/ ;3<23<5/? >3;071/?//< @3@3=?/<5 A3:7<5/ <2/ A3:/6 ;3<3?7;/ 53:=;0/<5 0B<E7 E/<5 ;3?/;0/A 27 B2/?/ @30/5/7 ;327B; >3?/;0/A/<<E/

3?2/@/?9/< @B;03?<E/ 53:=;0/<5 2793:=;>=99/< ;3<8/27 2B/

;/1/; E/7AB 2/<

3:=;0/<5;39/<7903?/@/:2/?7=@7:/@753A/?/<@B/ABA7A79/A/B>/?A793: 272/:/;@B/AB?B/<5<3?572/<;=;3<AB;53A/?/<27?/;0/A9/<;3:/:B7 5/<55B/< 27 2/:/; ;327B; A3;>/A A3?8/27<E/ 53A/?/< A3?@30BA A/<>/ >3?>7<2/6/< ;/A3?7 *30/5/7 1=<A=6 93A79/ 07=:/ 27>3A79 /A/B 2753@39 5/<55B/< A3?6/2/> A/:7 278/:/?9/< @3>/<8/<5 A/:7 '/2/ @//A E/<5 03?@/;//< A/:7 E/<5 03?53A/? ;3<56/@7:9/< @32797A >3?B0/6/< >/2/ A39/</< B2/?/ 27 @397A/?<E/ 2/< >3?B0/6/< >/2/ A39/</< 7<7 278/:/?9/< @30/5/7 53:=;0/<5 0B<E7 ;3:/:B7 B2/?/

3:=;0/<5 3:39A?=;/5<3A79 03?/@/: 2/?7 =@7:/@7 ;B/A/<;B/A/< :7@A?79 27 2/:/; /A=; /A/B ;=:39B: '/2/ 53:=;0/<5 3:39A?=;/5<3A79 3<3?572/<;=;3<AB;270/D/=:36;32/<:7@A?792/<;/5<3AE/<52/>/A ;3<8/:/? ;3:/:B7 ;327B; C/9B; /6/E/ ;3?B>/9/< 53:=;0/<5 3:39A?=;/5<3A79 9/?3</ 2/>/A ;3<8/:/? A/<>/ /2/<E/ ;327B; >3?/<A/?/ 3?2/@/?9/< /?/6 53A/? 2/< ?/;0/A/<<E/ 53:=;0/<5 27032/9/<

;3<8/27 ! 2/< ,<AB9

;3<53A/6B7 932B/ 03<AB9 53:=;0/<5 A3?@30BA :/9B9/<:/6 9357/A/< 03?79BA

&.'' '* &$+#%)(, * $& &)'(!% +$%(&",)&,)& +#%.-&'.%.&-#"(

Tes Kompetensi Awal

>/9/6E/<527;/9@B223<5/<53:=;0/<5 /5/7;/</9/6@74/A@74/A2/?753:=;0/<5

*30BA9/<83<7@83<7@53:=;0/<5E/<5<2/93A/6B7 3:=;0/<5/>/9/6E/<5A3?03<AB9>/2//7?9=:/;

93A79/<2/;3<8/AB69/<0/AB932/:/;<E/

Aktivitas Fisika 1.1

Jenis Gelombang Berdasarkan Arah Getarannya Tujuan Percobaan

Mengamati gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Alat-Alat Percobaan

Sebuah slinki (pegas plastik) yang panjangnya 3 meter. Langkah-Langkah Percobaan

1. Pegang kuat-kuat salah satu ujung slinki oleh teman Anda atau diikatkan pada tiang.

2. Rentangkan sesuai panjangnya dan getarkan ujung yang satu dengan satu kali hentakan naik turun dari posisi setimbang dan kembali ke posisi setimbang (posisi saat tangan Anda diam).

3. Ulangi langkah 2, dan getarkan ujung slinki tersebut terus menerus naik turun, kemudian amati perambatan gelombang sepanjang slinki.

Tokoh

Frank Oppenheimer

(1912–1985)

Frank Oppenheimer lahir di New York pada tahun 1912. Di Exploratorium

dia mendemonstrasikan pengamatan-nya bahwa gerakan pendulum bila diproyeksikan pada sabuk kertas bergerak membentuk lintasan grafik sinusoidal.

(3)

/?7 >3?1=0//< A3?@30BA 27>3?=:36 93@7;>B:/< @3>3?A7 27AB<8B99/< 2/:/; A/03: 03?79BA

Gambar 1.1

Berdasarkan arah getarnya, gelombang mekanik dikelompokkan menjadi: (a) Gelombang transversal; (b) Gelombang logitudinal.

/

0 T

arah rambat

arah getar

&

'3?032//<3:=;0/<5+?/<@C3?@/:2/<3:=;0/<5#=<57AB27</:

3:=;0/<5A?/<@C3?@/:/2/:/653:=;0/<5E/<5/?/653A/?/<<E/A35/9 :B?B@ A3?6/2/> /?/6 ?/;0/A/<<E/ 1=<A=6<E/ 53:=;0/<5 >3?;B9//< /7? 53:=;0/<5 >/2/ A/:7 2/< 53:=;0/<5 1/6/E/ 3:=;0/<5 :=<57AB27</: /2/:/653:=;0/<5 E/<5 /?/6 53A/?<E/ @38/8/? 23<5/< /?/6 ?/;0/A/<<E/ 1=<A=6<E/ 53:=;0/<5 0B<E7 2/< 53:=;0/<5 >/2/ >35/@

3:=;0/<5 >/2/ >35/@ /A/B @:7<97 2/>/A ;3<55/;0/?9/< 03<AB9 53:=;0/<5A?/<@C3?@/:2/<53:=;0/<5:=<57AB27</:03?5/<AB<50/5/7;/</ 1/?/ >35/@ A3?@30BA 2753A/?9/< !79/ >35/@ 2703?7 B@79/< A35/9 :B?B@ A3?6/2/> >/<8/<5<E/ /9/< A3?03<AB9 53:=;0/<5 A?/<@C3?@/: 2/>B< 879/ >35/@ 2703?7 5/E/ @3/?/6 23<5/< >/<8/<5 >35/@ >/2/ >35/@ /9/< A3?8/27 ?/>/A/< 2/< ?3<55/<5/< E/<5 27@30BA 53:=;0/<5 :=<57AB27</:

B/A:/6;=23:53:=;0/<523<5/<;3<55B</9/<@3BA/@A/:7E/<5@/:/6 @/AB B8B<5<E/ 2779/A9/< >/2/ A7/<5 "3;B27/< 53?/99/< A/<5/< <2/ </79AB?B<@367<55//9/<A3?:76/A0/5/7;/</@30B/653:=;0/<5;3?/;0/A @3>3?A7 >/2/'+ $3<B?BA <2/ />/9/6 A/:7 79BA ;3?/;0/A 93A79/ 2753A/?9/<

/:/; >3?/;0/A/<<E/ 53:=;0/<5 ;3;7<2/69/< 3<3?57 2/< A72/9 ;3<E3?A/9/< >3?/;0/A/< ;327B;<E/ '/2/ 9/@B@ 53:=;0/<5 A/:7 53?/9/< A/<5/<</79AB?B<;3;0/<597A9/<3<3?57;39/<79>/2/A/:7<3?57;39/<79 A3?@30BA ;3<553A/?9/< 2/3?/6 27 @397A/?<E/ @367<55/ 2/3?/6 27 @397A/?<E/ 79BA >B:/ 03?53?/9 </79 AB?B< 23;797/< @3A3?B@<E/ @/;>/7 B8B<5 A/:7

,#& (!'-( &)'(!+(,/ +,& ()(!#-.#(&*&#(%#

3<AB9 3:=;0/<5

.&,+(,/ +,& .&,)(!#-.#(&

?/653A/?/<

'/<8/<5 3:=;0/<5

+35/9:B?B@23<5/</?/6 ?/;0/A/<53:=;0/<5 $3?B>/9/<8/?/9/<A/?/ >B<1/993>B<1/9 53:=;0/<503?79BA<E/

*3/?/623<5/</?/6?/;0/A/< 53:=;0/<5

$3?B>/9/<8/?/9/<A/?/?/>/A/< 93?/>/A/<03?79BA<E//A/B ?3<55/<5/<93?3<55/<5/< 03?79BA<E/

Tugas Anda 1.1

Selain dalam medium slinki, dapatkah Anda mencari medium lain untuk menggambarkan gelombang longitudinal?

Gambar 1.2 Gelombang pada tali. 4. Letakkan slinki di atas lantai licin, kemudian dengan bantuan teman Anda

pegang salah satu ujungnya.

5. Hentakkan salah satu ujung pegas dengan satu kali dorongan dan satu kali tarikan ke posisi semula. Amati rapatan dan regangan yang merambat sepan-jang slinki.

6. Ulangi langkah 5, namun dorongan dan tarikannya dilakukan secara terus-menerus. Amati perambatan dan regangan sepanjang slinki.

arah rambat

T

(4)

1. Panjang, Frekuensi, Periode, dan Cepat Rambat Gelombang

347<7@7 @/AB 53:=;0/<5 >/2/ 53:=;0/<5 A?/<@C3?@/: /2/:/6 8/?/9 E/<5 @/;/ 23<5/< 8/?/9 /<A/?/ 2B/ >B<1/9 03?B?BA/< /A/B 2B/ :3;0/6 03?B?BA/< !/?/9 A3?@30BA 27</;/9/< >/<8/<5 53:=;0/<5 @3>3?A7 27AB<8B99/< >/2/'+

'/2/ 53:=;0/<5 :=<57AB27</: >/<8/<5 53:=;0/<5 272347<7@79/< @30/5/7 8/?/9 E/<5 @/;/ 23<5/< 8/?/9 /<A/?/ 2B/ >B@/A ?3<55/<5/< E/<5 03?239/A/< /A/B 8/?/9 /<A/?/ 2B/ >B@/A ?/>/A/< E/<5 03?239/A/< @3>3?A7

>/2/'+

!/?/9E/<527A3;>B653:=;0/<5@3A7/>@/AB@/AB/<D/9AB27</;/9/< 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 ! @32/<59/< 0/<E/9<E/ 53:=;0/<5 E/<5 A3?03<AB9 @3A7/> @/AB @/AB/< D/9AB 27</;/9/< 4?39B3<@7

'3?7=23 /2/:/6 D/9AB E/<5 27>3?:B9/< B<AB9 ;3<3;>B6 8/?/9 @/AB >/<8/<5 53:=;0/<5

2. Persamaan Umum Gelombang

3@/?/<03@/?/< />/ E/<5 27;7:797 @30B/6 53:=;0/<5 <2/ >/@A7 ;/@76 7<5/A 0/6D/ @3A7/> 53:=;0/<5 ;3;7:797 4?39B3<@7 >3?7=23 2/< 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 ! B0B<5/< /<A/?/ 03@/?/<03@/?/< A3?@30BA @31/?/ ;/A3;/A7@ 27AB:7@9/< @30/5/7 03?79BA

/A/B! H

"3A3?/<5/<

! 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 ; @ >/<8/<5 53:=;0/<5 ;

>3?7=2353:=;0/<5@

4?39B3<@7 53:=;0/<5 F

'3?6/A79/<'+ /;0/? A3?@30BA ;3?B>/9/< >?=E39@7 2/?7 @7;>/<5/< # 2/< >3?>7<2/6/< " 2/?7 @30B/6 53:=;0/<5 3<AB9<E/ ;3<E3?B>/7 03<AB9 53:=;0/<5 A?/<@C3?@/: A3?27?7 2/?7 0B97A 2/< :3;0/6 3?2/@/?9/< 5/;0/? A3?@30BA >/<8/<5 53:=;0/<5 /2/:/6 8/?/9 2/?7 93 /A/B 8/?/9 2/?7 93 ;>:7AB2= /2/:/6 <7:/7 @7;>/<5/< A3?03@/?E/<52/>/A 271/>/7>/?A793:;327B;E/7AB8/?/92/?7 93/A/B 2/?7 93 'B<1/9 53:=;0/<5 /2/:/6 A7A79 A3?A7<557 >/2/ 53:=;0/<5 E/7AB A7A79 2/< A7A79 /@/? 53:=;0/<5 /2/:/6 139B<5/< /A/B :3;0/6 A3?3<2/6 E/7AB A7A79 2/< A7A79 2/>B< @7;>B: /2/:/6 A7A79A7A79 >/2/ 53:=;0/<5 93A79/ ;3<1/>/7 93@3A7;0/<5/< /A/B @7;>/<5/<<E/ <=:

3:=;0/<5>/2/A/:7;3?/;0/A23<5/<9313>/A/<; @!79/8/?/9/<A/?/>B<1/9 53:=;0/<5E/<503?B?BA/</2/:/6;3A3?A3<AB9/<

/ >/<8/<553:=;0/<5

0 4?39B3<@753:=;0/<5A3?@30BA

0

793A/6B7

!; @

!/?/9/<A/?/>B<1/9; Gambar 1.3

(a) Panjang gelombang pada gelombang transversal. (b) Panjang gelombang pada gelombang longitudinal.

panjang gelombang /

0 panjang gelombang rapatan renggangan puncak

lembah

Gambar 1.4 Panjang gelombang ( ) pada grafik simpangan (y) terhadap arah rambat (x).

Contoh

1.1

2 = 36 m A B'

C E

D

F' G F B

H

y

x

lembah gelombang

(5)

3. Energi Gelombang

7/D/:0/07<7<2/A3:/6;3<53A/6B70/6D/53:=;0/<5276/@7:9/< =:36 53A/?/< E/<5 27?/;0/A9/< ,<AB9 ;3<567AB<5 3<3?57 53:=;0/<5 <2/ 6/?B@ ;3<57<5/A 93;0/:7 ;/A3?7 27 "3:/@ . A3<A/<5 3<3?57 A=A/: ;/@@/E/<503?=@7:/@7>/2/>35/@<3?57A3?@30BA27AB:7@9/<@30/5/703?79BA

23<5/<

@30/5/7 9=<@A/<A/ 5/E/ 2/< /2/:/6 /;>:7AB2= *3:/<8BA<E/ >3?6/A79/< 5/;0/? 03?79BA

'+ ;3?B>/9/< @30B/6 ;=23: 53:=;0/<5 A/:7 3:=;0/<5 A/:7 A3?@30BA A3?8/27 9/?3</ /2/<E/ 53?/9/< A/<5/< +/<5/< A3?@30BA 03?53?/96/?;=<7923<5/</;>:7AB2=2/<4?39B3<@7@B2BA3?/9/< A/<5/< 7<7 ;3<E30/09/< @3A7/> 3:3;3< A/:7 ;3<5/:/;7 53?/9 6/?;=<79 /2/:/6;/@@/2/?7@35;3<9317:A/:7;3?B>/9/<?/>/A;/@@/:7<3/? A/:7 2/<";3?B>/9/< >/<8/<5 @35;3< A/:7 3<5/< 23;797/< 3<3?57 53:=;0/<5 2/>/A 27AB:7@9/< @30/5/7 03?79BA

7>3?;B9//<@B<5/7A3?2/>/A2B/0B/65/0B@E/<5A3?>7@/6@38/B61;"32B/<E/ </79AB?B<A3?0/D/53:=;0/<5/7?*/:/6@/AB5/0B@03?/2/27>B<1/953:=;0/<5 @32/<59/<5/0B@E/<5:/7<03?/2/272/@/?53:=;0/<57/<A/?/932B/5/0B@A3?@30BA A3?2/>/A@/AB0B97A!79/4?39B3<@753:=;0/<5/7?A3?@30BA/2/:/6FA3<AB9/<13>/A ?/;0/A53:=;0/<5>/2//7?

0

793A/6B7F

3<5/<;3;3?6/A79/<5/;0/?27>3?=:36

1;

1;

! 1;IF 1; @

; @

!/2713>/A?/;0/A53:=;0/<5>/2//7?/2/:/6; @

Contoh

1.2

m x

Gambar 1.5

Gerakan tangan dirambatkan oleh tali dalam bentuk gelombang.

1,5

Pembahasan Soal

Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 2 s. Jika jarak antara dua puncak gelombang 5 m, gelombang akan mencapai jarak 10 m dalam waktu ....

a. 1 s b. 2 s c. 3 s d. 4 s e. 5 s

UMPTN 2001 Pembahasan:

T = 2 s

jarak antara dua puncak = satu gelombang

v = 5 m 2 s

T = 2,5 m/s

s = vt

10 m = (2,5 m/s)t t = 10 m

2,5 m/s = 4s

Jawaban: d

5 m

/

!/27>/<8/<553:=;0/<5A/:7;

0 !

!

F

!/274?39B3<@753:=;0/<5A/:7/2/:/6

F

Tugas Anda 1.2

Embusan angin kencang membuat

(6)

*30B/653:=;0/<5>/<8/<5<E/1;2/</;>:7AB2=<E/1;03?53?/923<5/< 9313>/A/<; @27@3>/<8/<5A/:7E/<5>/<8/<5<E/;2/<;/@@/<E/5 / 3?/>/9/63<3?57A=A/:53:=;0/<5>/2/A/:7

0 3?/>/9/62/E/E/<527?/;0/A9/<A/:7A3?@30BA

0

793A/6B7 1; ;

1; 5?/;

! ; @ /

P1 P1

t1

t1 + t

vt

Gambar 1.6 (a) Pada waktu t1, gelombang tali mencapai titik P1 dan memiliki energi karena gerak harmonik elemen-elemennya. (b) Pada saat waktu bertambah sebesar t, gelombang tali menjalar sejauh vt.

"

"

H

*3:/<8BA<E/ >3?6/A79/< '+ 03?79BA

'+ ;3;>3?:76/A9/< @30B/6 53:=;0/<5 E/<5 ;3<8/:/? 93 9/</< '/2/ @//A 53:=;0/<5 A3>/A ;3<1/>/7 A7A79 ' *3A7/> @35;3< A/:7>/2/0/57/<97?7';3;7:7973<3?57E/<52703?79/<=:36 +,'( 1 *3A3:/6 53:=;0/<5 A3:/6 ;3<8/:/? @38/B6" ! @3>3?A7 A3?:76/A >/2/'+ <3?57 E/<5 27A?/<@;7@79/< ;3:/:B7 ' @3:/;/ /2/:/6

"

!

H

*3:/<8BA<E/ 8B;:/6 3<3?57 E/<5 27A?/<@;7@79/< @3A7/> @/AB/< D/9AB 27@30BA :/8B 3<3?57 /A/B @/;/ 23<5/< 2/E/ E/<5 27A?/<@;7@79/< *31/?/ ;/A3;/A7@ 27AB:7@ @30/5/7 03?79BA

!

H

/?7 +,'( 1 <2/ 2/>/A ;3:76/A 0/6D/ 2/E/ E/<5 27A?/<@ ;7@79/< 03?0/<27<5 :B?B@ 23<5/< 9B/2?/A /;>:7AB2= 9B/2?/A 4?39B3<@7 2/< :/8B 53:=;0/<5

Contoh

1.3

Tantangan

untuk Anda

Grafik simpangan terhadap waktu sebuah gelombang yang memiliki kecepatan 0,05 m/s seperti pada gambar berikut.

Berdasarkan gambar tersebut, tentukan:

a. amplitudo (A); b. periode (T);

c. frekuensi gelombang (f).

t(s)

y(cm) 1 0

150 cm

0

(7)

Kata Kunci

• gelombang mekanik • gelombang elektromagnetik • gelombang transversal • gelombang longitudinal • panjang gelombang • periode gelombang • frekuensi gelombang • simpul

• laju energi gelombang • daya gelombang • cepat rambat gelombang • rapat massa linear • energi total gelombang )/>/A;/@@/:7<3/?A/:7/2/:/6

95 I H95 ; ;

?39B3<@7@B2BA53:=;0/<5/2/:/6

; @ ?/2 @

;

/ <3?57A=A/:53:=;0/<5>/2/A/:7/2/:/6

"

I

H95 ;?/2 @;;!

0 /E/E/<527A?/<@;7@79/<;3:/:B7@30B/6A7A79>/2/A/:7/2/:/6

!

I

H95 ;?/2 @;;

@-B. Gelombang Berjalan dan Gelombang

Stasioner

$/@76 7<5/A9/6 <2/ 1/?/ ;3;0B/A 53:=;0/<5 A?/<@C3?@/: ;3<55B</9/< A/:7 */:/6 @/AB B8B<5 A/:7 E/<5 A3?:3A/9 27 /A/@ :/<A/7 2763<A/99/< AB?B< </79 @367<55/ >/2/ A/:7 A3?@30BA A3?8/27 53:=;0/<5 E/<5 27A/<2/7 23<5/< A3?03<AB9<E/ 0B97A 2/< :3;0/6 E/<5 ;3<8/:/? @3>/<8/<5 A/:7 !79/ A/<5/< <2/ ;/;>B ;3<553?/99/< B8B<5 A/:7 AB?B< </79 @31/?/ 9=<@A/< @3:/;/ 53?/9/< A3?@30BA /9/< A3?03<AB9 53:=;0/<5 E/<5 ;3<8/:/? @3>/<8/<5 A/:7 /5/7;/</ 03<AB9 53:=;0/<5 A3?@30BA !79/ <2/ >3?6/A79/< 53:=;0/<5 A3?@30BA ;3;7:797 /;>:7AB2= A3A/> 3:=;0/<5 @3>3?A7 7<7 27@30BA 53:=;0/<5 03?8/:/<

!3:/@9/<83<7@83<7@53:=;0/<503?2/@/?9/<@B;03? 2/</?/653A/?<E/

3:=;0/<5/7?:/BA03?53?/923<5/<9313>/A/<; @ !/?/9/<A/?/A75/>B<1/953:=;0/<5E/<503?239/A/< /2/:/6;+3<AB9/<

/ >/<8/<553:=;0/<5 0 >3?7=23

1 4?39B3<@753:=;0/<5

3?79/< 2B/ /:/@/< ;3<5/>/ 53:=;0/<5 /7? :/BA /;>:7AB2=<E/@3;/97<9317:879/@3;/97<8/B62/?7 @B;03?53:=;0/<5

B/0B/65/0B@03?8/?/9;"32B/5/0B@A3?@30BA 03?/2/27/A/@>3?;B9//</7?"32B/5/0B@03?53?/9 </79AB?B<03?@/;//<23<5/<>3<8/:/?/<53:=;0/<5 /7?*/AB5/0B@03?/2/27/A/@0B97A53:=;0/<52/< @/AB :/57 03?/2/ 27 :3;0/6 53:=;0/<5 7 /<A/?/

932B/ 5/0B@ A3?@30BA A3?2/>/A @30B/6 0B97A 53:=;0/<5 !79/ 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 ; @ A3<AB9/<4?39B3<@753:=;0/<5A3?@30BA

*30B/653:=;0/<5;3?/;0/A9/<3<3?57@303@/?! 23<5/<4?39B3<@7F2/</;>:7AB2=1; / 7AB<5:/6>3<5B?/<5/<3<3?57879/4?39B3<@7<E/

A3A/>2/</;>:7AB2=<E/03?B0/6;3<8/271; 0 7AB<5:/6 3<3?57 53:=;0/<5 A3?@30BA 879/

4?39B3<@72/</;>:7AB2=<E/;3<8/271

29/:72/?7 @3;B:/

*B/AB53:=;0/<5A?/<@C3?@/:E/<5;3;7:7974?39B3<@7 9F ;3<553A/?9/< >/?A793: 03?;/@@/ ;5 23<5/</;>:7AB2=;;!79/

67AB<5:/6 03@/?3<3?5753A/?E/<527;7:797=:36@B;03?53A/? 53:=;0/<5A3?@30BA

Tes Kompetensi

Subbab

A

(8)

1. Gelombang Berjalan

*3BA/@A/:7>/<8/<52753A/?9/<@367<55/>/2/A/:7;3?/;0/A53:=;0/<5 A?/<@C3?@/: 93 /?/6 @B;0B" >=@7A74 @3>3?A7 A3?:76/A >/2/'+ 3:=;0/<5 03?8/:/< E/<5 276/@7:9/< 27;B:/7 2/?7 A7A79 & E/7AB A7A79 /@/: ?/;0/A/<53:=;0/<5*//AA7A79&A3:/603?53A/?@39=<@7;>/<5/<53A/? A7A79&A3?6/2/>D/9AB53:=;0/<5;3;3<B67>3?@/;//<@7;>/<5/<53A/? 6/?;=<7@ *31/?/ ;/A3;/A7@ >3?@/;//<<E/ 27AB:7@9/< @30/5/7 03?79BA

@7<

# H

"3A3?/<5/<

# @7;>/<5/< 53:=;0/<5 ; /;>:7AB2= 53:=;0/<5 ; 9313>/A/< @B2BA ?/2 @

D/9AB @

&:369/?3</

2/<

+,'(12/>/A8B5/27AB:7@

@7< /A/B @7<

# #

H

3:=;0/<5 ;3?/;0/A ;B:/7 2/?7 A7A79 & 93 @B;0B" >=@7A74 ;3<B8B A7A79'E/<503?8/?/9"2/?7A7A79&-/9ABE/<527>3?:B9/<53:=;0/<5B<AB9

;3?/;0/A 2/?7 A7A79 & 93 A7A79 ' @38/B6"/2/:/6 "

! @39=< !79/ A7A79 03?53A/?@3:/;/@39=<;/9/A7A79/9/<03?53A/?@3:/;/H"

!@39=< '3?@/;//< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 27 A7A79 ' /2/:/6

@7<

"

#

!

+,'( 1 03?:/9B B<AB9 53:=;0/<5 E/<5 ;3?/;0/A 93 /?/6 @B;0B">=@7A742/>B<>3?@/;//<53:=;0/<5E/<5;3?/;0/A2/?7@B;0B" >=@7A74 ;3<B8B @B;0B" <35/A74 /A/B >B@/A 9==?27</A /2/:/6

@7<

"

#

!

H

'/2/ +,'(12/< +,'(1/;>:7AB2=03?6/?5/

>=@7A74 9/?3</ 27/<55/> /D/: 53A/?/< 27;B:/7 2/?7 A7A79 @3A7;0/<5 & 03?53?/9 93 /A/@ !79/ 53?/9/< 27;B:/7 2/?7 A7A79 @3A7;0/<5 & 03?53?/9 93 0/D/6 ;/9/ /;>:7AB2= 03?6/?5/ <35/A74 @367<55/ >3?@/;//< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 27 ' @31/?/ B;B; ;3<8/27

@7<

"

#

!

H

/:/; 03<AB9 :/7< +,'( 1 2/>/A 27AB:7@ @30/5/7 03?79BA

@7<

# " H

23<5/< /2/:/6 <7:/7 2/?7 !

/A/B

H Gambar 1.7

Gelombang merambat ke arah sumbu-x positif.

O P

y

v

x

y = Asintkx

+A = awal getaran gelombang ke atas

A = awal getaran gelombang ke bawah

+k = gelombang merambat ke kiri

k = gelombang merambat ke kanan

(9)

"3A3?/<5/<

# @7;>/<5/< 53:=;0/<5 ; 9313>/A/< @B2BA 53A/?/< ?/2 @

" >=@7@7 A7A79 ' 27B9B? 2/?7 A7A79 /@/: & ; 07:/<5/< 53:=;0/<5

/;>:7AB2= ;

D/9AB A7A79 /@/: 03?53A/? @ 4?39B3<@7 53A/?/< 53:=;0/<5 F

a. Sudut Fase, Fase, dan Beda Fase

<2/ A3:/6 ;3<53A/6B7 0/6D/ 53:=;0/<5 03?8/:/< ;3;7:797 >3?@/;//< @7;>/<5/< @3>3?A7 >/2/ +,'( 1 ,<AB9 93/2//< B;B; >3?@/;//<<E/ @30/5/7 03?79BA

@7< @7<

"

# "

/?7 >3?@/;//< A3?@30BA 03@/? @B2BA 4/@3<E/ /2/:/6

"

H

2/< 03@/? 4/@3<E/ /2/:/6

"

H

@367<55/6B0B<5/</<A/?/@B2BA4/@32/<4/@353:=;0/<5<E/2/>/A27AB:7@ @30/5/7 03?79BA

H

'3?6/A79/<'+ +7A79 E/<5 03?8/?/9" 2/?7 A7A79 /@/: 53A/?/< & A3:/6 03?53A/? @3:/;/@39=< ;3;7:797 4/@3 '/2/ /D/:

53A/?/< E/<5 @/;/ A7A79 03?8/?/9" 2/?7 A7A79 /@/: 53A/?/< & 2/< ;3;7:797 4/@3 32/ 4/@3 A7A79 2/< /2/:/6

" "

" " "

H

Tugas Anda 1.3

Gelombang air laut merupakan gelombang berjalan. Energi gelombang air laut ini dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Bukan hal yang mustahil teknologi ini suatu saat diterapkan di Indonesia. Menurut Anda, kira-kira di daerah laut manakah teknologi ini dapat diterapkan? Coba Anda diskusikan alasannya bersama teman-teman.

Gambar 1.8

Titik A yang berjarak x1 dan titik

B yang berjarak x2 dari O. Kedua titik memiliki beda fase .

y

x

B

x1 x2

A O

$/@767<5/A9/6<2/A3<A/<503<1/<//:/;>/:7<52/6@E/AE/<5;3<7;>/@/B2/?/ @/B2/?/97A/271362/<@397A/?<E/>/2/3@3;03? &)'(!,.('#

;3:B:B6:/<A/99/<0B;7136+B5/@<2/1/?7:/67<4=?;/@7;3<53</753:=;0/<5 A@B</;7A3?@30BA@3>3?A70/5/7;/</A3?8/27<E//>/>3<E30/0>3<E30/0<E/9/>/< 2/<27;/</>3?</6A3?8/27+@B</;72/<7<4=?;/@7:/7<<E/A3<A/<5A@B</;75/? :3076;3</?79A/;0/69/<5/;0/?5/;0/?E/<5?3:3C/<932/:/;AB:7@/<<2/

(10)

Tantangan

untuk Anda

Sebuah gelombang merambat dari sumber S ke kanan dengan laju 8 m/s, frekuensi 16 Hz, dan amplitudo 4 cm. Gelombang tersebut melalui titik P yang berjarak 91

2 m dari S. Jika S telah

bergetar 11

4 S dan arah gerak

pertamanya ke atas, hitunglah simpangan titik P pada saat itu.

*30B/653:=;0/<5;3?/;0/A93/?/6@B;0B">=@7A7423<5/<93:/8B/<; @4?39B3<@7 F2/</;>:7AB2=53A/?1;3:=;0/<5A3?@30BA;3:/:B7A7A79'E/<503?8/?/9; 2/?7A7A79&!79/A7A79/@/:A3:/603?53A/?@3:/;/ @39=<2/<A7A79&9/:7>3?A/;/ 03?53A/?23<5/</?/6@7;>/<5/<930/D/6A3<AB9/<:/6

/ >3?@/;//<@7;>/<5/<53:=;0/<52/:/;03<AB9@7<B@ 0 >3?@/;//<53A/?/<27A7A79'

1 @B2BA4/@32/<4/@353:=;0/<5 2 @7;>/<5/<27A7A79'

0

793A/6B7

! 1; @

F

1;

@39=<

/ '3?@/;//<@7;>/<5/<53:=;0/<503?8/:/<2/:/;03<AB9@7<B@23<5/<A7A79&" @//A03?53?/9930/D/62/</?/6?/;0/A<E/93@B;0B">=@7A74/2/:/6

#H@7<

" @7< "

! #H@7<

"

0 #H@7<

#H@7<

Contoh

1.5

Satuan frekuensi adalah hertz (Hz), diambil dari nama Heinrich Hertz, orang yang pertama kali mendemonstrasikan gelombang radio pada 1886. Satu getaran per sekon disebut 1 hertz; dua getaran per sekon dinamakan 2 hertz, dan selanjutnya.

The unit of frequency is called the

hertz (Hz), after Heinrich Hertz, who demonstrated radio in 1886. One vibration per second is 1 hertz; two vibrations per second is 2 hertz, and so on.

Informasi

untuk Anda

Information for You

'3?@/;//<@30B/653:=;0/<503?8/:/<27<E/A/9/<=:36#@7<H" 23<5/<"2/<#2/:/;1;2/<2/:/;@39=<A3<AB9/<

/ /?/6>3?/;0/A/<53:=;0/<5 2 07:/<5/<53:=;0/<5 0 /;>:7AB2=53:=;0/<5 3 13>/A?/;0/A53:=;0/<5 1 4?39B3<@753:=;0/<5

0

'3?@/;//<@7;>/<5/<#@7<H"2/>/A27@/;/9/<23<5/<>3?@/;//<

#@7<

t kx

#@7<H"@7<H"

3<5/<;3;3?6/A79/<932B/>3?@/;//<A3?@30BA@3;B/>3?A/<E//</9/<A3?8/D/0 / +/<2/2/:/;4B<5@7@7<B@<35/A74/?/6>3?/;0/A/<53:=;0/<5939/</< 0 ;>:7AB2=1;

1 9313>/A/<@B2BA;/9/

F

2 2/?7 +,'(1>/<8/<553:=;0/<527>3?=:36

1;

3 3>/A?/;0/A53:=;0/<52/>/A27>3?=:362/?7 +,'(1E/7AB

! 1;

F1; @

(11)

1 '3?@/;//<B;B;@7;>/<5/</2/:/6

#H@7<

"

*B2BA4/@3 ?/2

"

/@3

2 *7;>/<5/<27A7A79'E/<503?8/?/9;2/?7&/2/:/6

# $@7< @7<

$@7<G ;

+/<2/<35/A74;3<B<8B99/</?/6@7;>/<5/<930/D/6

2. Gelombang Stasioner

3:=;0/<5 @A/@7=<3? 2/>/A A3?8/27 9/?3</ # $7@/:<E/ @B>3?>=@7@7 A3?B@;3<3?B@ /<A/?/ 53:=;0/<5 2/A/<5 2/< 53:=;0/<5 >/<AB: E/<5 ;3?/;0/A >/2/ 53:=;0/<5 A/:7

'/2/ 53:=;0/<5 @A/@7=<3? A3?2/>/A A7A79A7A79 E/<5 03?53A/? 23<5/< /;>:7AB2= ;/9@7;B; +7A79 7<7 27</;/9/<3?BA 53:=;0/<5 @32/<59/< A7A79A7A79 E/<5 03?53A/? 23<5/< /;>:7AB2= ;7<7;B; 27@30BA @7;>B: 53:=;0/<5 3:=;0/<5 @A/@7=<3? 2/>/A 276/@7:9/< 2/?7 @3BA/@ A/:7 0/79

Gambar 1.10

Gelombang pantul dari seutas tali yang terikat.

gelombang datang Gambar 1.9

Gelombang pantul dari seutas tali yang bergerak bebas (tidak ada perubahan fase).

gelombang

pantul perut

simpul

gelombang pantul

gelombang datang gelombang

pantul

O

P A

x

Gambar 1.11

Simpangan gelombang datang

y1 dan simpangan gelombang pantul y2 pada ujung bebas tidak mengalami beda fase.

y1 y2

x 23<5/< B8B<5 A72/9 A3?79/A '+ ;/B>B< 23<5/< B8B<5 A3?79/A

'+

a. Gelombang Stasioner pada Tali dengan Ujung Bebas

3:=;0/<5 @A/@7=<3? >/2/ A/:7 23<5/< B8B<5 030/@ B8B<5 A/:7 2707/?9/< 03?53?/9 </79AB?B< @32/<59/< B8B<5 E/<5 :/7< 2753A/?9/< '/2/ 53:=;0/<5 @A/@7=<3? 7<7 A72/9 A3?8/27 >3?B0/6/< 4/@3 /?A7<E/ 4/@3 53:=;0/<5 2/A/<5 @/;/ 23<5/< 4/@3 53:=;0/<5 >/<AB:

'3?6/A79/<'++7A79&/2/:/6A7A79/@/:?/;0/A/<53:=;0/<5 2/A/<523<5/<>/<8/<5A/:72/<"8/?/9A7A79'2/?7B8B<5030/@ +7A79 ' ;3<5/:/;7 >3?>/2B/< 53:=;0/<5 2/A/<5# 23<5/< 53:=;0/<5 >/<AB:# *31/?/ ;/A3;/A7@ @7;>/<5/< 53:=;0/<5 2/A/<5# 27 A7A79 ' /2/:/6

@7<

"

#

! H

-/9AB E/<5 27>3?:B9/< 53:=;0/<5 2/A/<5 2/?7 A7A79 & @/;>/7 27

A7A79 ' /2/:/6 " !

@32/<59/< D/9AB E/<5 27>3?:B9/< =:36 53:=;0/<5

>/<AB: 2/?7 A7A79 & 93 A7A79 @/;>/7 27 ' /2/:/6 " !

!/27 >3?@/;//< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 >/<AB: /2/:/6

@7<

"

#

!

H

(12)

###

#@7< " @7< "

! !

;7@/:9/< " 2/< "

! !

;/9/ >3?@/;//< @7;>/<5/<# ;3<8/27 #@7<@7< 03?2/@/?9/< /AB?/< >3?8B;:/6/< @7<B@ E/7AB

@7< @7< @7< 1=@

@367<55/

yp = @7< 1=@

" " " "

! ! ! !

&:369/?3</

! 2/<

>3?@/;//<53:=;0/<5@A/@7=<3?

/970/A >3;/<AB:/< B8B<5 030/@ 2/>/A 27AB:7@9/< @30/5/7 03?79BA

# @7< 1=@ "

H

'3?@/;//< @7;>/<5/<# 2/>/A 8B5/ 27AB:7@ @30/5/7 03?79BA

# 1=@ " @7<

H

'3?6/A79/< +,'( 1'3?@/;//< ;3?B>/

9/< /;>:7AB2= 53:=;0/<5 @A/@7=<3? 27 A7A79 ' !/27 /;>:7AB2= 53:=;0/<5 27 A7A79 ' 2/>/A 27<E/A/9/< 23<5/< >3?@/;//<

1=@ 1=@

"

" H

#3A/9 >3?BA 2/< @7;>B: 2/?7 B8B<5 030/@ 2/>/A 27A3<AB9/< 03?2/@/?9/< +,'( 1

'3?BA A3?8/27 93A79/ A3?03<AB9 @7;>/<5/< ;/9@7;B; @E/?/A<E/

1=@ " /A/B " @367<55/ 27>3?=:36

"

23<5/< H

(13)

*7;>B: A3?8/27 93A79/ A3?03<AB9 @7;>/<5/< 53:=;0/<5 03?6/?5/ <=:

@E/?/A<E/

1=@ " /A/B

"

@367<55/ 27>3?=:36

"

23<5/< H

3<5/< 23;797/< @7;>B: A3?03<AB9 >/2/>=@7@7"

2/?7 B8B<5 030/@

b. Gelombang Stasioner pada Tali dengan Ujung Terikat

3:=;0/<5 @A/@7=<3? >/2/ A/:7 23<5/< B8B<5 A3?79/A 27>3?=:36 2/?7 53A/?/< @3BA/@ A/:7 E/<5 B8B<5<E/ A3?79/A @367<55/ A72/9 2/>/A 03?53?/9 @3>3?A7 A3?:76/A >/2/'+

&:36 9/?3</ B8B<5 A/:7 A72/9 2/>/A 03?53?/9 ;/9/ /9/< A3?8/27 >3?B0/6/< 4/@3 53:=;0/<5 2/A/<5 23<5/< 53:=;0/<5 >/<AB: @303@/? ?/2

'3<B?B</< >3?@/;//< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 @A/@7=<3? >/2/ B8B<5 A3?79/A23<5/<;3:76/A'+ +7A79&/2/:/6A7A79/D/:?/;0/A/< 53:=;0/<5 2/A/<5 23<5/< >/<8/<5 A/:7" 8/?/9 A7A79 ' E/<5 ;3?B>/9/< >3?>/2B/< 53:=;0/<5 2/A/<5#2/< 53:=;0/<5 >/<AB:# *31/?/;/A3;/A7@@7;>/<5/<#E/<5A3?8/27>/2/A7A79'/2/:/6@7;>/<5/< 53:=;0/<5 2/A/<5# 27 A7A79 '

#@7< " !

H

-/9AB E/<5 27>3?:B9/< 53:=;0/<5 2/A/<5 2/?7 A7A79 & @/;>/7 A7A79

'/2/:/6 " !

@32/<59/<D/9ABE/<527>3?:B9/<=:3653:=;0/<5>/<AB:

2/?7 A7A79 & 93 @/;>/7 27 A7A79 ' /2/:/6 " !

3:=;0/<5 @A/@7=<3?

>/2/A/:723<5/<B8B<5A3?79/A;3;7:797032/@B2BA4/@3/<A/?/53:=;0/<5 2/A/<52/<53:=;0/<5>/<AB:@303@/?G3<5/<23;797/<>3?@/;//< @7;>/<5/<# 53:=;0/<5 >/<AB: /2/:/6

# @7< " !

H

/@7: >3?>/2B/< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 2/A/<5# 2/< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 >/<AB:# 27 A7A79 ' 2/>/A 27<E/A/9/< 23<5/< >3?@/;//<

###

#@7< " @7< "

! !

$7@/:9/<

2/<

" "

! !

Gambar 1.12

Simpangan gelombang datang

y1 dan simpangan gelombang pantul y2 pada ujung terikat memiliki beda fase 180°.

A

gelombang pantul

gelombang datang

x

P y1

(14)

Tantangan

untuk Anda

Gelombang stasioner dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang pantul oleh ujung bebas. Titik simpul yang kesepuluh berjarak 1,52 m dari ujung bebasnya. Jika frekuensi gelombang itu 50 Hz, berapakah cepat rambat gelombangnya?

3<5/< 23;797/< >3?@/;//< @7;>/<5/< ;3<8/27 # @7<@7<

E> @7< 1=@

" " " "

! ! ! !

# @7< " 1=@

! !

&:369/?3</

! 2/<

;/9/

# @7< " 1=@

H

Tugas Anda 1.4

Rumus syarat terbentuknya simpul dan perut dapat juga ditulis seperti berikut.

x = (2n – 1)41 untuk simpul dan

x = n 21 untuk perut.

Coba Anda diskusikan dengan teman, bagaimanakah penurunannya?

!79/ <2/ >3?6/A79/< +,'( 1 @7< " ;3?B>/9/<

/;>:7AB2=53:=;0/<5@A/@7=<3?>/2/A7A79'3<5/<23;797/</;>:7AB2= 53:=;0/<5 27 A7A79 ' 2/>/A 27AB:7@ @30/5/7 03?79BA

@7< " H

#3A/9 >3?BA 2/< @7;>B: 2/>/A 27A3<AB9/< 03?2/@/?9/< +,'(

1

'3?BA A3?8/27 93A79/ A3?03<AB9 @7;>/<5/< ;/9@7;B; @E/?/A<E/

@7< " /A/B

"

@367<55/ 27>3?=:36

"

23<5/< H

3<5/< 23;797/< >3?BA A3?03<AB9 >/2/ >=@7@7"

2/?7 A7A79 B8B<5 A/:7 A3?79/A

*7;>B: A3?8/27 93A79/ A3?03<AB9 @7;>/<5/< 53:=;0/<5 03?<7:/7 <=:

@E/?/A<E/ @7< " /A/B " @367<55/ 27>3?=:36

xn

23<5/< H

3<5/< 23;797/< @7;>B: A3?03<AB9 >/2/ >=@7@7"

(15)

*3BA/@A/:7E/<5>/<8/<5<E/1;2753A/?9/<</79AB?B<>/2/@/:/6@/ABB8B<5<E/ @32/<59/<B8B<5E/<5:/7<03?53?/9030/@

/ !79/>3?BA9303?8/?/91;2/?7A7A79/@/:53A/?/<A3<AB9/<>/<8/<553:=;0/<5 E/<5A3?8/27

0 +3<AB9/<8/?/9@7;>B:932/?7A7A79/@/:53A/?/<

0

*3BA/@A/:7>/<8/<5<E/;B8B<5'A3?79/AA/:72753A/?9/<A?/<@C3?@/:23<5/<4?39B3<@7 F/;>:7AB2=53:=;0/<51;2/<:/8B53:=;0/<5; @+3<AB9/<@7;>/<5/< E/<5A3?8/2727A7A79(E/<503?/2/;2/?7A7A79/@/:53A/?/<&@3A3:/603?53A/? @3:/;/@39=<

Jawab: 793A/6B7

; ;

! ; @ 1;

F @

" H

H;

; @ F

!

;

F

@

;/9/

# @7< " 1=@

@7< 1=@

I1;IHH1;

!/27@7;>/<5/<E/<5A3?8/2727A7A79(/2/:/6H1;

Contoh

1.6

Kata Kunci

• bilangan gelombang • amplitudo

• frekuensi

• kecepatan sudut getar • sudut fase

• fase • beda fase

• cepat rambat gelombang • simpul gelombang • perut gelombang

Contoh

1.7

2,4 m P

O Q

4 m

/ &:369/?3</>/<8/<5A/:71;@32/<59/<8/?/9>3?BA932/?7/@/: 53A/?/<1;8/?/92/?7B8B<5030/@/2/:/6"1;H1;1;*3:/<8BA<E/ 5B</9/< +,'(1B<AB9;3<3<AB9/<>/<8/<553:=;0/<5

"

/A/B 1;

!/27>/<8/<553:=;0/<5<E//2/:/61;

0 !/?/9A7A79@7;>B:932/?7B8B<5030/@/2/:/6

"

1;

1;

(16)

3. Kecepatan Gelombang Stasioner

!79/ <2/ ;3;0B/A 93;0/:7 ;=23: 53:=;0/<5 ;3<55B</9/< A/:7 E/<5 @/:/6 @/AB B8B<5<E/ 2779/A 93;B27/< ;3<553?/99/<<E/ A3?B@ ;3<3?B@@/;>/7272/>/A2B/0B/653:=;0/<53:=;0/<5>3?A/;//2/:/6 53:=;0/<5 E/<5 03?@B;03? >/2/ A/<5/< <2/ 2/< 53:=;0/<5 932B/ /2/:/6 53:=;0/<5 E/<5 03?/@/: 2/?7 >3;/<AB:/< '/2/ 93/2//< A3?@30BA <2/ /9/< ;3<3;B9/< 93;0/:7 538/:/ @B>3?>=@7@7

3:=;0/<5@A/@7=<3?A3?03<AB9879/53:=;0/<5>/<AB:03?@B>3?>=@7@7 23<5/< 53:=;0/<5 2/A/<5 "32B/ 53:=;0/<5 A3?@30BA ;3;7:797 4?39B3<@7 2/< /;>:7AB2= @/;/ A3A/>7 4/@3<E/ 03?:/D/</< ,<AB9 ;3;0B9A79/< /2/<E/ 53:=;0/<5 @A/@7=<3? :/9B9/<:/6 >3?1=0//< @3>3?A7 E/<5 >3?</6 27:/9B9/< & >/2/%-#/#-, #,#% 03?79BA 7<7

Aktivitas Fisika 1.2

Percobaan Melde Tujuan Percobaan

Mengamati gelombang stasioner. Alat-Alat Percobaan

1. Kawat tipis (2 buah) yang berbeda massanya 2. Beban

3. Pembangkit getaran (vibrator) 4. Katrol

Langkah-Langkah Percobaan

1. Susunlah alat-alat seperti pada gambar berikut. vibrator

gelombang

beban P S P S

2. Hidupkan pembangkit getaran dengan menghubungkannya ke sumber tegangan sehingga pada tali terbentuk gelombang seperti pada gambar. 3. Jika belum terbentuk gelombang stasioner, ubahlah berat beban yang

tergantung pada ujung katrol sehingga pada suatu saat terbentuk gelom-bang stasioner.

4. Amatilah dengan saksama gelombang yang terjadi dan tulislah kesimpulan Anda dari kegiatan tersebut.

5. Lakukan langkah 1 sampai 4 untuk kawat kedua yang berbeda massanya.

=0/ @39/?/<5 <2/ 0/<27<59/< 93@7;>B:/< <2/ 23<5/< 93@7;>B:/< & 03?79BA

3>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 A?/<@C3?@/: E/<5 ;3?/;0/A ;3:/:B7 @3</? >/2/ >3?1=0//< & @30/<27<5 23<5/< /9/? 5/E/ A35/<5/< 9/D/A 2/< 03?0/<27<5 A3?0/:79 23<5/< /9/? ;/@@/ 9/D/A >3? @/AB/< >/<8/<5 9/D/A *31/?/ ;/A3;/A7@ >3?@/;//< 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 27AB:7@9/< @30/5/7 03?79BA

!

/A/B!

H

Pembahasan Soal

Tali yang panjangnya 5 m ber-tegangan 2 N digetarkan sehingga terbentuk gelombang stasioner. Jika massa tali 625 × 10–3 kg, maka cepat rambat gelombang tali adalah ....

a. 2 m/s b. 5 m/s c. 6 m/s d. 10 m/s e. 40 m/s

UMPTN 1996 Pembahasan:

Diketahui:

= 5 m; F = 2 N; m = 625 × 10–3 kg. Menurut Melde kecepatan rambat gelombang tali adalah

v = F = Fm

= -3

2 N 5 m 6,25 10 kg = 40 m/s

(17)

"3A3?/<5/<

! 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 ; @ 5/E/ A35/<5/< 9/D/A %

;/@@/ 9/D/A >3? @/AB/< >/<8/<5 95 ;

Contoh

1.9

*3BA/@A/:72753A/?9/<@367<55/;3;03<AB953:=;0/<5E/<503?4?39B3<@7F2/< 13>/A?/;0/A53:=;0/<5; @+3<AB9/<A3;>/A932B2B9/<>3?BA2/<@7;>B:2/?7 B8B<5>3;/<AB:/<53:=;0/<5A3?@30BA

0

793A/6B7

F

! ; @

!

; @

F;1;

/ "32B2B9/<>3?BA

,<AB9

1;

1;

1;

!/27932B2B9/<>3?BAB<AB903?/2/>/2/8/?/91;03?/2/ >/2/8/?/91;2/<B<AB903?/2/>/2/8/?/91;2/?7B8B<5>3;/<AB:/< 0 "32B2B9/<@7;>B:

,<AB9

1;

1;

1;

!/27932B2B9/<@7;>B:B<AB903?/2/>/2/8/?/91;03?/2/ >/2/8/?/91;2/<03?/2/>/2/8/?/91;2/?7B8B<5>3;/<AB:/<

Contoh

1.10

'/2/>3?1=0//<$3:23A3?03<AB9>3?BA53:=;0/<52/?7@3</?E/<5>/<8/<5<E/ ; !79/ >/2/ B8B<5 9/D/A 275/<AB<59/< 030/< 5 2/< ;/@@/ @3</? 5 A3<AB9/<

/ 03<AB953:=;0/<5@3</?A3?@30BA 0 >/<8/<553:=;0/<5>/2/@3</? 1 13>/A?/;0/A53:=;0/<5 2 4?39B3<@7@B;03?53A/?

0

793A/6B7

;

030/<5IH95

@3</? 5IH95

Tantangan

untuk Anda

Kawat untuk saluran transmisi listrik yang massanya 40 kg diikat antara dua menara tegangan tinggi yang jaraknya 200 m. Salah satu ujung kawat dipukul oleh teknisi yang berada di salah satu menara, sehingga timbul gelombang yang merambat ke menara yang lain. Jika gelombang pantul terdeteksi setelah 10 s, berapa tegangan kawat?

Tugas Anda 1.5

(18)

*3BA/@ A/:7 E/<5 >/<8/<5<E/ 1; @/:/6 @/AB B8B<5<E/ 2753A/?9/< 6/?;=<79 </79AB?B< 23<5/<

4?39B3<@7

F2/</;>:7AB2=1;@32/<59/<B8B<5 :/7<<E/A3?79/A3A/?/<;3?/;0/A23<5/<:/8B1; @ +3<AB9/<

/ /;>:7AB2=53:=;0/<527A7A79E/<503?8/?/91; 2/?7A7A79/@/:53A/?/<

0 @7;>/<5/<53:=;0/<527A7A79A3?@30BA@3A3:/6A/:7

03?53A/?@3:/;/ @

1 :3A/9@7;>B:932/<>3?BA932/?7A7A79/@/: 53A/?/<

*3BA/@A/:7>/<8/<5<E/;*/ABB8B<5A/:72779/A93 27<27<5 2/< B8B<5 A/:7 :/7<<E/ 2753A/?9/< 23<5/< /;>:7AB2= 1; @3?A/ >3?7=23 @ @367<55/ 53:=;0/<5>/2/A/:72/>/A;3?/;0/A23<5/<93:/8B/< 1; @*30B/6A7A79'>/2/8/?/9";2/?7B8B<5 >3;/<AB:/<A3<AB9/<:/6

/ >3?@/;//< @7;>/<5/< 53:=;0/<5 2/A/<5 2/< 53:=;0/<5>/<AB:27A7A79'

0 >3?@/;//<@7;>/<5/<@B>3?>=@7@753:=;0/<527 A7A79'

*/:/6@/ABB8B<52/?7@3BA/@A/:7E/<5;3;7:797>/<8/<5 1; 2753A/?9/< 6/?;=<79 </79AB?B< @32/<59/< B8B<5:/7<<E/2707/?9/<030/@03?53?/9

/ 3?/>/>/<8/<553:=;0/<5E/<503?53?/9>/2/ A/:7879/>3?BA9303?8/?/91;2/?7A7A79/@/: 53A/?/<

0 7;/</:3A/9@7;>B:9327B9B?2/?7A7A79/@/: 53A/?/<

*30B/653:=;0/<5E/<54?39B3<@7<E/F;3;7:797 9313>/A/<; @

/ 3?/>/9/6 8/?/9 /<A/?/ 2B/ A7A79 /5/? @B2BA 4/@3<E/03?032/@303@/?G

0 3?/>/9/6>3?032//<@B2BA4/@3@B/ABA7A79E/<5 03?53A/?2/:/;@3:/<5D/9ABH@39=< *30B/653:=;0/<5;3?/;0/A2/?7A7A79&93A7A79'

23<5/<13>/A?/;0/A; @4?39B3<@7F/;>:7AB2= 1;2/<8/?/9&';+3<AB9/<@7;>/<5/<A7A79' @//A&A3:/603?53A/?@3:/;/@

+3<AB9/<@B2BA4/@353:=;0/<527A7A79'879/A7A79& A3:/603?53A/?@3:/;/@39=<23<5/<8/?/9A7A79& 93'/2/:/6;3A3?2/<03@/?13>/A?/;0/A53:=;0/<5 ; @

*3BA/@ A/:7 E/<5 >/<8/<5<E/ ; 27?3<A/<59/< 6=?7F=<A/:*/:/6@/ABB8B<5<E/2753A/?9/<2/<B8B<5 :/7<<E/ A3A/> *3A3:/6 A3?8/27 53:=;0/<5 @A/@7=<3? A3?<E/A/ >3?BA 93 03?8/?/9 ; 2/?7 A7A79 /@/: 53A/?/<

/ 3?/>/>/<8/<553:=;0/<5E/<5A3?8/27 0 7AB<5:3A/9@7;>B:9327B9B?2/?7A7A79/@/:

53A/?/<

Tes Kompetensi

Subbab

B

+$%(&"&'.%.&-#"(

/ 3<AB953:=;0/<5

0 '/<8/<553:=;0/<527>3?=:362/?7>3?@/;//<

;

;

!/27>/<8/<553:=;0/<5>/2/@3</?/2/:/6;

1

@3</?

I

H95 ;

030/<IIHI%

!

; @

!/2713>/A?/;0/A53:=;0/<5/2/:/6 ; @ 2 ?39B3<@7@B;03?53A/?

!

F

(19)

C. Sifat-Sifat Gelombang

1. Pemantulan

38/:/ >3;/<AB:/< 53:=;0/<5 2/>/A <2/ :76/A 2/:/; 93672B>/<@36/?76/?7$7@/:<E/>3;/<AB:/<1/6/E/=:3613?;7<@367<55/ <2/2/>/A;3:76/A0/E/<5/<>/2/13?;7<38/:/>3;/<AB:/<53:=;0/<5 2/>/A>B:/27/;/A7>/2/53:=;0/<5A/:7'/2/B8B<5A/:7E/<597A/79/A9/< /9/< A3?:76/A >3;/<AB:/< 53:=;0/<5 @3>3?A7 >/2/'+ @32/<59/<B<AB9B8B<5030/@27AB<8B99/<=:36'+,<AB9 :3076 ;3;/6/;7 >3;/<AB:/< <2/ 2/>/A ;3<5/;/A7 >3;/<AB:/< 53:=;0/<5 /7? E/<5 A3?8/27 >/2/ A/<597 /7? A/<597 ?7/9

B9B; >3;/<AB:/< 53:=;0/<5 ;3<E/A/9/< 0/6D/ @B2BA 2/A/<5 53:=;0/<5@/;/23<5/<@B2BA>/<AB:<E/ :B@A?/@7>3;/<AB:/<53:=;0/<5 A3?@30BA 2/>/A 27:76/A >/2/'+ *31/?/ ;/A3;/A7@ >3?<E/A//< A3?@30BA 2/>/A 27?B;B@9/< 2/:/; 03<AB9 >3?@/;//< 03?79BA

H

"3A3?/<5/< 1 @B2BA 2/A/<5 2@B2BA>/<AB:

a. Pemantulan Gelombang Lingkaran oleh Bidang Datar

/5/7;/</ 072/<5 2/A/? ;3;/<AB:9/< ;B9/ 53:=;0/<5 :7<59/?/< '+ ;3<B<8B99/< >3;/<AB:/< 53:=;0/<5 :7<59/?/< 93A79/ ;3<53</7072/<52/A/?E/<5;3<56/:/<57<E/+3?<E/A/53:=;0/<5>/<AB: ;3;7:797 >=:/ E/<5 @/;/ 23<5/< 53:=;0/<5 2/A/<5

'/2/'+ +7A79 & ;3?B>/9/< @B;03? 53:=;0/<5 2/A/<5 23<5/< ;3;3?6/A79/< 6B9B; >3;/<AB:/< E/7AB @B2BA 2/A/<5 @/;/ 23<5/< @B2BA >/<AB: &:36 9/?3</ 7AB 27>3?=:36 0/E/<5/< & 27 A7A79 +7A79 /2/:/6 @B;03? 53:=;0/<5 >/<AB: @367<55/ ;B9/ 53:=;0/<5 >/<AB: /2/:/6 :7<59/?/<:7<59/?/< E/<5 03?>B@/A 27

/ 0

Gambar 1.13

Pemantulan gelombang pada tali: (a) ujung terikat; dan (b) ujung bebas.

Gambar 1.14 Hukum pemantulan

Gambar 1.15 Pemantulan gelombang lingkaran oleh bidang datar.

Sumber: Physics for ‘O’ Level, 1999

Aktivitas Fisika 1.3

Pemantulan Gelombang Tujuan Percobaan

Mengamati pemantulan gelombang pada tangki riak. Alat-Alat Percobaan

1. Wadah bak air 4. Lampu atau OHP

2. Papan 5. Air

3. Kaca

Langkah-Langkah Percobaan

1. Buatlah semacam bak air (tangki riak) dengan kaca sebagai alasnya. 2. Letakkan bak tersebut di bawah sinar lampu OHP, kemudian letakkan sebuah

kertas putih di bawah bak.

3. Buatlah riak kecil dengan cara mencelupkan salah satu jari Anda di tengah-tengah bak. Perhatikan yang terjadi.

4. Masukkan papan tersebut di ujung bak, lalu gerakkan secara perlahan dalam arah horizontal sehingga terbentuk riak.

5. Jelaskan hasil yang diperoleh dan sebutkan perbedaan kedua riak tersebut. Kemudian, jelaskan pula bagaimana dengan pemantulan gelombang pada dinding.

i

r normal

gelombang datang

sinar gelombang

datang sinar gelombang pantul

muka gelombang pantul

1

2

Gambar 1.16

Tangki riak yang ditempatkan di atas OHP.

Sumber: Physics for ‘O’ Level, 1999

(20)

Gambar 1.17 Pembiasan pada tangki riak yang kedalamannya berbeda.

Gambar 1.18 (a) Pembiasan terjadi pada bolpoin yang dicelupkan ke dalam air; (b) Skema perjalanan sinar pada proses pembiasan. Sumber: Dokumentasi Penerbit

2. Pembiasan Gelombang

,<AB9 ;3<5/;/A7 >3;07/@/< 53:=;0/<5 :3A/99/<:/6 93>7<5 53:/@ A30/:27@30/57/<2/@/?A/<597?7/953:=;0/<5/5/?932B/072/<5;3;7:797 932/:/;/< /7? E/<5 03?032/ '3?032//< 932/:/;/< /7? A3?@30BA A3?:76/A >/2/'+ 03?79BA

gelombang datang batas

tempat dangkal

keping gelas tebal meja kaca tangki riak gelombang setelah

dibiaskan

/?7'+ A3?:76/A0/6D/>/<8/<553:=;0/<527A3;>/AE/<5 :3076 2/:/; :3076 03@/? 2/?7>/2/ >/<8/<5 53:=;0/<5 27 A3;>/A E/<5 2/<59/: @367<55/13>/A?/;0/A53:=;0/<5<E/>B<03?032/3<5/< 23;797/< >3?B0/6/< >/<8/<5 53:=;0/<5 ;3<E30/09/< A3?8/27<E/ >3;03:=9/< 53:=;0/<5 '3;03:=9/< 53:=;0/<5 27</;/9/< >3;07/@/<

;07::/6@30/A/<50=:>=7<:/:B;/@B99/<932/:/;53:/@9/1/E/<5 03?7@7 /7? 03<7<5 =:>=7< A3?@30BA /9/< A3?:76/A 03<59=9 '3?7@A7D/ 7<7 27@30BA >3?7@A7D/ =<A=6 >3?7@A7D/ >3;07/@/< E/<5 :/7< /2/:/6 43<=;3</ 2/< >3:/<57

'3;07/@/< A3?8/27 /970/A /2/<E/ >3?032//< 7<239@ 07/@ '3?032//< 7<239@ 07/@ ;3<E30/09/< >3?B0/6/< 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 '/2/ >3?7@A7D/0=:>=7<272/:/;53:/@1/6/E/E/<527>/<AB:9/<93;/A/;3:3D/A7 A75/;/1/;0/6/<'3?A/;/1/6/E/E/<527>/<AB:9/<;3:3D/A7/7?272/:/; 53:/@"3;B27/<;3:3D/A70/6/<E/<5932B/E/7AB9/1/53:/@2/<A3?/967? ;3:3D/A7 B2/?/ "3A75/ ;/1/; 0/6/< A3?@30BA ;3;7:797 7<239@ 07/@ E/<5 03?032/032/ @367<55/ 13>/A ?/;0/A 53:=;0/<5 03?B0/6B0/6

B9B; E/<5 ;3<55/;0/?9/< 43<=;3</ 7<7 /2/:/6 B9B; *<3::7B@ A3<A/<5 >3;07/@/< '3?6/A79/<'+ B9B; *<3::7B@ ;3<E/A/9/< 0/6D/

@7</?2/A/<55/?7@<=?;/:2/<@7</?07/@A3?:3A/9>/2/@/AB072/<52/A/? @7</? 2/A/<5 ;3;03<AB9 @B2BA A3?6/2/> 5/?7@ <=?;/: 2/< @7</? 07/@ ;3;03<AB9 @B2BA A3?6/2/> 5/?7@ <=?;/: 2/< ;3;3<B67 >3?@/;//< 03?79BA

@7<@7< H

"3A3?/<5/<

13>/A ?/;0/A 1/6/E/ 27 ?B/<5 6/;>/ ; @ ! 13>/A ?/;0/A 1/6/E/ 93A79/ ;3:3D/A7 ;327B; 7<239@ 07/@ ;BA:/9 0/6/<

'3?6/A79/< +,'( 1 *7;0=: 2/; ;3?B>/9/< 9=<@A/<A/ A/9 03?27;3<@7 "=<@A/<A/ A3?@30BA 27</;/9/< 7<239 07/@ *7;0=:1/2/:/6@B2BAE/<52703<AB9=:36@7</?2/A/<52/<5/?7@<=?;/: 2/>B<2/2/:/6@B2BAE/<52703<AB9=:36@7</?07/@2/<5/?7@<=?;/:

1 2

/

0 sinar datang

1

2

sinar bias

n2 > n1 n1

(21)

8./5 ,3+< +,<96>= <>+=> ,+2+8 7/;>:+5+8 :/;,+8.381+8 5/-/:+=+8 -+2+A+ .+6+7 ;>+81 ?+5>7 .+8 5/-/:+=+8 -+2+A+ .3 .+6+7 7/.3>7 ,+2+8 =/;</,>= /81+8 ./7353+8 38./5< ,3+< .38A+=+5+8 ./81+8 :/;<+7++8

D

35+)*%& / .3<><>8 5/7,+63 >8=>5 7/7,+8.3815+8 <>.>= ,3+< .+81+8 <>.>= .+=+81 .3:/;96/2 :/;<+7++8 ,/;35>=

<38 <38

D

/;.+<+;5+8)*%& / .+:+= .35/=+2>3 ,+2@+ ,/<+;8A+ <>.>= ,3+< ,/;1+8=>81 :+.+ <>.>= .+=+81 38./5< ,3+< 7/.3>7 :/;=+7+ .+8 38./5< ,3+< 7/.3>7 5/.>+

35+<+7+./81+8+5+8<+7+./81+8%+.+5/+.++8383

;/0;+5<3=3.+57/8A/,+,5+8:/7,/695+8<38+;(38+;.+=+81+5+8.3=/;><

5+8=+8:+:/7,/6955+8+;+2</:/;=3=/;632+=:+.+%)

35+6/,32,/<+;.+;3:+.++5+86/,325/-36.+;3:+.+%+.+ 5/+.++8 383 <38+; .3,3+<5+8 7/8./5+=3 1+;3< 89;7+6 .+8 7/84+>2 1+;3< :/;:+84+81+8 <38+; .+=+81 </:/;=3 :+.+%) 35+6/,325/-36.+;3:+.++5+86/,32,/<+;.+;3:+.+%+.+

5/+.++8383<38+;.3,3+<5+87/84+>231+;3<89;7+6.+81+;3<:/;:+8

4+81+8 <38+; .+=+81 </:/;=3 :+.+%)

Gambar 1.19

Pembiasan sinar bergantung pada indeks bias medium.

1

sinar datang

2

garis normal

n1

n2 sinar

bias

n2 = n1

sinar datang

n1

n2

sinar bias

n2 > n1

sinar datang

n1

n2

sinar bias

n2 < n1

+ ,

-garis normal garis normal

1

2

1

2

Contoh

1.8

(/,>+21/697,+81.+=+81:+.+,3.+81,+=+<+8=+;+.>+7/.3>7./81+8<>.>=.+=+81 C 35+:/;,+8.381+8+8=+;+38./5<,3+<7/.3>7:/;=+7+.+87/.3>75/.>++.+6+2

Tugas Anda 1.6

Menurut Anda, mengapa gelombang air laut yang begitu besar ketika sampai di pantai menjadi kecil? Apakah terjadi hal yang sama untuk laut yang berbatasan dengan daratan yang bertebing karang curam?

=/8=>5+8<>.>=,3+<8A+.+86>53<5+8:/7,3+<+81/697,+81=/;</,>=

-35/=+2>3 <>.>=.+=+81C

38./5<,3+<

(22)

3. Polarisasi

%96+;3<+<3 7/;>:+5+8 :/;3<=3@+ A+81 7/7:/;632+=5+8 -3;3 52+< 1/697,+81 =;+8<?/;<+6 %/;3<=3@+ :96+;3<+<3 .+:+= =/;4+.3 5+;/8+ :/;3<=3@+ :/7+8=>6+8 :/7,3+<+8 ,3+< 5/7,+; </6/5=30 .+8 :/;3<=3@+ ,3.+81 1/=+; %/;3<=3@+ :96+;3<+<3 .+:+= .3?3<>+63<+<35+8 ./81+8 7/7,+A+815+8 1/697,+81 =;+8<?/;<+6 :+.+ </>=+< =+63 %/;2+=35+8%)

gelombang terpolarisasi celah

Gambar 1.20 Gelombang tali yang terpolarisasi.

+ (>.>=,3+<

<38

<38

<38

<38

<38

(/>=+<=+63.31/=+;5+8./81+87/6/@+=3</,>+2-/6+2</7:3=?/;=35+6 )+63 =/;632+= 7/8A37:+81 </:/;=3 <:3;+6 (/=/6+2 1/697,+81 =+63 7/6/@+=3 -/6+2 2+8A+ +;+2 1/=+; ?/;=35+6 <+4+ A+81 7+<32 =/;<3<+ </.+815+8 +;+2 1/=+; 29;3B98=+6 .3;/.+7 +=+> .3</;+: 96/2 -/6+2 </7:3= =/;</,>= /697,+81 A+81 5/6>+; .+;3 =+63 .3</,>= 1/697,+81 =/;:96+;3<+<3 638/+; *8=>5 6/,32 7/7+2+73 :96+;3<+<3 +7+=36+2 %)

%) 7/7:/;632+=5+8 1/697,+81 =;+8<?/;<+6 A+81

.36/@+=5+8:+.+.>+-/6+2A+81:9<3<38A+<+7+.+81/697,+81=+63=/;8A+=+

6969< :+.+ 5/.>+ -/6+2 =/;</,>=%) 7/7:/;632+=5+8

1/697,+81 =;+8<?/;<+6 A+81 .36/@+=5+8 :+.+ .>+ -/6+2 A+81 <+6381 7/8A36+81 =/1+5 6>;>< )/;8A+=+ 1/697,+81 6969< :+.+ -/6+2 A+81 :/;=+7+ A+3=> -/6+2 A+81 </4+4+; ./81+8 +;+2 1/=+; =/=+:3 =3.+5 6969< :+.+ -/6+2 A+81 6+38 A+3=> -/6+2 A+81 =/1+5 6>;>< ./81+8 +;+2 1/=+;

/;.+<+;5+8%) .+8%) .+:+=

.3<37:>65+8,+2@+2+8A+1/697,+81=;+8<?/;<+6A+81.3:/81+;>23-/6+2 /697,+81 A+81 .+:+= 6969< .+;3 -/6+2 2+8A+ 7/736353 <+=> +;+2 1/=+; /697,+81 A+81 ./7353+8 .3</,>= 1/697,+81 :96+;3<+<3 (38+; +6+73 </:/;=3 <38+; 7+=+2+;3 ,>5+8 =/;7+<>5 <38+; =/;:96+;3<+<3 (37,96 >8=>5 <38+; A+81 =3.+5 =/;:96+;3<+<3 +.+6+2 </.+815+8 <37,96 >8=>5

<38+; A+81 =/;:96+;3<+<3 +.+6+2

Gambar 1.21 Polarisasi gelombang tali.

+

gelombang terpolarisasi

,

gelombang tidak terpolarisasi

37°

53° medium 1

medium 2

(23)

Gambar 1.22 Cahaya tak terpolarisasi dilewatkan pada sebuah kristal.

4. Interferensi Gelombang

(/6+38 :/7+8=>6+8 .+8 :/7,3+<+8 <30+= 6+38 .+;3 1/697,+81 +.+6+2 38=/;0/;/8<3 (30+= 38=/;0/;/8<3 :+.+ 1/697,+81 +.+6+2 :96+ :/81>+=+8 38=/;0/;/8<3 598<=;>5=30 .+8 :96+ :/81236+81+8 38=/;0/;/8<3 ./<=;>5=30 7>5+1/697,+81.+;3.>+1/697,+81A+81<+6381,/;=/7>*8=>57/632+= :96+ 383 6/,32 4/6+< :/;2+=35+8%) ,/;35>=

Gambar 1.23

Interferensi gelombang air interferensi konstruktif

Sumber: www.physics.umd.edu

interferensi destruktif

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

5. Difraksi Gelombang

30;+5<3.+6+7,+2+<+</2+;32+;3.+:+=.3+;=35+8</,+1+3:/6/8=>;+8 %/;3<=3@+ .30;+5<3 +=+> :/6/8=>;+8 1/697,+81 .+:+= .3+7+=3 ./81+8 7/811>8+5+8 =+8153 ;3+5 .+8 :+:+8 ,/;-/6+2 $+7>8 1/697,+81 A+81 =37,>6.3+3;=3.+5.32+<365+896/21/=+;+8=+81+87/6+385+8.+;31/;+5+8 7+4> 7>8.>; </,>+2 :+:+8 </23811+ 7>5+ 1/697,+81 ,>5+8 ,/;,/8=>5 63815+;+8 35+ 8.+ 7/6+5>5+8 2+6 =/;</,>= 8.+ +5+8 7/8.+:+=5+8

Gambar 1.24

Interferensi dua gelombang (a) interferensi konstruktif (menguatkan) dan (b) interferensi destruktif (menghilangkan).

+ ,

+ +

= =

getaran horizontal diserap sempurna oleh polaroid

cahaya alami yang datang

getaran vertikal diserap sebagian

(24)

6. Efek Doppler

35+ 8.+ 7/7,>+= 1/=+;+8 :+.+ :/;7>5++8 +3; 7/811>8+5+8 </,>+2 +6+= :/811/=+; :+.+ :/;7>5++8 +3; =/;</,>= +5+8 =/;,/8=>5 1/697,+811/697,+81 A+81 7/;+7,+= 5/ </1+6+ +;+2 </:/;=3

.3=>84>55+8%) :+ A+81 =/;4+.3 435+ ?3,;+=9; .3=+;35 5/

5+8+8 35+?3,;+=9;.3=+;355/5+8+8+5+8=/;,/8=>563815+;+81/697,+81

+3; </:/;=3 :+.+%)

+;+5 1/697,+81 .3 </,/6+2 5+8+8 6/,32 ;+:+= .3,+8.3815+8 ./81+8 4+;+5 1/697,+81 .3 </,/6+2 53;3 )/;632+= ,+2@+ :><+= .+;3 </=3+: 7>5+ 1/697,+81 A+81 .32+<365+8 ,/;1/;+5 5/ 5+8+8 </23811+ 4+;+5 +8=+;+ :>8-+5 5/ :>8-+5 1/697,+81 A+81 ,/;./5+=+8 .3 </,/6+2 5+8+8 6/,32 :/8./5 .+;3:+.+ :+84+81 1/697,+81 .3 </,/6+2 53;3 ;=38A+ <>7,/; 1/697,+81 A+81 ,/;1/;+5 7/8A/,+,5+8 :/;>,+2+8 :+84+81 1/697,+81 %+84+811/697,+81A+81,/;>,+2+5+87/8A/,+,5+8:/;>,+2+80;/5>/8<3 %/;3<=3@+ :/;>,+2+8 0;/5>/8<3 1/697,+81 +53,+= :/81+;>2 1/;+5 ;/6+=30 +8=+;+ <>7,/; 1/697,+81 .+8 :/81+7+= .38+7+5+8 /0/5 9::6/;

8.+ .+:+= 7/81+7+=3 /0/5 9::6/; 5/=35+ ,/;.3;3 .3 :38113; 4+6+8 .+8 +.+ 79,36 7/8>4> +=+> 7/8./5+=3 8.+ ,>8A3 79,36 =/;</,>= =/; ./81+; </7+538 =38113 /7353+8 :>6+ 435+ 79,36 =/;</,>= 7/84+>23 8.+,>8A379,36=/;</,>==/;./81+;</7+538;/8.+2/897/8+=/;</,>= 5+63 :/;=+7+ .3+7+=3 96/2 </9;+81 03<35+@+8 ><=;3+ )!*+!& '(($)

D </23811+ .38+7+5+8 /0/5 9::6/;

%/;>,+2+8 ,>8A3 79,36 7/84+.3 =38113 +=+> ;/8.+2 =/;</,>= .3</,+,5+8 96/2 :/;>,+2+8 0;/5>/8<3 !/=35+ 79,36 =/;</,>= 7/8./5+=3 8.+0;/5>/8<38A+</7+538,/<+;(/,+6358A+5/=35+79,36=/;</,>=,/; 1/;+5 7/84+>23 8.+ 0;/5>/8<38A+ </7+538 5/-36 %/;>,+2+8 0;/5>/8<3 =/;</,>= .+:+= .34/6+<5+8 </,+1+3 ,/;35>=

!/=35+ <>7,/; ,>8A3 .+8 :/8./81+; .3+7 1/697,+81 ,>8A3 A+81 .3:+8-+;5+8 96/2 <>7,/; ,>8A3 7/736353 :+84+81 1/697,+81 A+81 <+7+ ./81+8 1/697,+81 ,>8A3 A+81 .3=/;37+ :/8./81+; ,/;6+5> :/;<+7++8

$+7>8:+.+<++=<>7,/;,>8A3,/;1/;+5.+8:/8./81+;.3+77+5+ :+84+81 1/697,+81 A+81 .3=/;37+ :/8./81+; +.+6+2

Gambar 1.26 Sumber gelombang yang bergerak pada permukaan air menyebabkan panjang gelombang lebih pendek sesuai arah gerak. 1 2 3 4 5

s

P

vp vs

+

s

5 4 3 2 1

,

Gambar 1.25 Difraksi pada gelombang air

gelombang air setelah melewati celah gelombang air

celah

Sumber: Physics for Scientist & Engineers with Modern Physics, 2000

,+2@+ </=/6+2 1/697,+81 5/6>+; .+;3 :+:+8 ,/;-/6+2 ,/8=>5 7>5+ 1/697,+81=3.+5</:/;=3,/8=>51/697,+81A+81:/;=+7+%96+A+81+5+8

(25)

</23811+ 0;/5>/8<3 A+81 .3=/;37+ :/8./81+; +.+6+2 </,+1+3 ,/;35>=

D+

*8=>55+<><</,+6358A+:+.+<++=<>7,/;,>8A3.3+7.+8:/8./81+; ,/;1/;+5 :+84+81 1/697,+81 A+81 .3=/;37+ :/8./81+; +.+6+2

</23811+ 0;/5>/8<3 A+81 .3=/;37+ :/8./81+; +.+6+2 </,+1+3 ,/;35>=

D,

(/-+;+ >7>7 :/;<+7++8 /0/5 9::6/; >8=>5 <>7,/; ,>8A3 .+8 :/8./81+; ,/;1/;+5 ,/;6+5> :/;<+7++8

D

!/=/;+81+8

0;/5>/8<3 A+81 .3=/;37+ :/8./81+; B

0;/5>/8<3 .+;3 <>.>= ,>8A3 B

5/-/:+=+8 1/697,+81 ,>8A3 7<

5/-/:+=+8 1/;+5 :/8./81+; 7<

5/-/:+=+8 1/;+5 <>7,/; ,>8A3 7<

%/;4+843+8 =+8.+ A+81 .31>8+5+8 .+6+7 :/;<+7++8 +.+6+2 </,+1+3 ,/;35>=

35+ :/8./81+; 7/8./5+=3 <>7,/;:/8./81+; :9<3=30 35+ :/8./81+; 7/84+>23 <>7,/;:/8./81+; 8/1+=30 35+ <>7,/; 7/8./5+=3 :/8./81+;<>7,/; 8/1+=30 35+ <>7,/; 7/84+>23 :/8./81+;<>7,/; :9<3=30

Contoh

1.11

(/,>+279,36,/;1/;+5./81+85/-/:+=+8574+7<+7,367/7,>8A35+856+5<98 ./81+80;/5>/8<3 B+;3+;+2,/;6+@+8+8</9;+81:/81/8.+;+79=9;,/;1/;+5 ./81+85/-/:+=+8574+7)/8=>5+80;/5>/8<3,>8A356+5<98A+81.3./81+;96/2 :/81/8.+;+</:/.+79=9;=/;</,>=435+-/:+=;+7,+=,>8A3.3>.+;++.+6+2 7<

-35/=+2>3

79,36 574+7 7<

:/8./1+; 574+77<

>.+;+ 7<

56+5<98 79,36 B

:/8./81+; >.+;+ :/8./81+;

56+5<9879,36 >.+;+ 79,36

7< 7<7< 7< B

B

+.3:/81/8.+;+</:/.+79=9;7/8./81+;,>8A356+5<98./81+80;/5>/8<3B

Tokoh

Christian Johann Doppler

(1803–1853)

Christian Johann Doppler adalah fisikawan yang lahir di Salzburg, Austria. Dia belajar di Vienna dan menjadi seorang profesor Fisika (1851). Dia terkenal dengan pengamatannya tentang variasi frekuensi gelombang suara dan gelombang cahaya karena pengaruh kecepatan gerak relatif antara sumber dan pengamat.

(26)

(/,>+21/697,+81.+=+81.+;3>.+;+./81+8<>.>= .+=+81C7+<>55/.+6+7+3;.+8.3,3+<5+8./81+8 <>.>=,3+<C 35+:+84+811/697,+81=/;</,>=.3>.+;+ -7=/8=>5+8:+84+811/697,+81.3.+6+7+3; (/,>+21/697,+81.+=+81:+.+,3.+81,+=+<+8=+;+

.>+7/.3>7./81+8<>.>=.+=+81 C 35+38./5<,3+<

;/6+=307/.3>7.>+=/;2+.+:7/.3>7<+=>+.+6+2

=/8=>5+8 <>.>= ,3+<8A+ .+8 6>53<5+8 :/7,3+<+8 1/697,+818A+

/697,+81.+=+81.+;3:/;7>5++8+3;A+81.+6+75/ :/;7>5++8+3;A+81.+815+6./81+8<>.>=.+=+81 C 35+-/:+=;+7,+=1/697,+81:+.+:/;7>5++8+3;A+81 .+6+7.+8:/;7>5++8+3;A+81.+815+67<.+87< =/8=>5+8<>.>=,3+<8A+

/6+<5+8+:+A+81.37+5<>.:96+;3<+<3

(/,>+2+7,>6+8<,/;1/;+5./81+85/-/:+=+87< <+7,367/7,>8A35+8<3;38/8A+:+.+0;/5>/8<3 B (/9;+81 :/81/7>.3 =;>5 ,/;1/;+5 ,/;6+@+8+8 +;+2 ./81+85/-/:+=+87<7/8./81+;,>8A3<3;38/

+7,>6+8< )/8=>5+8 0;/5>/8<3 A+81 .3./81+; :/81/7>.3<++=

+ 5/.>+79,36<+63817/8./5+=3 , 5/.>+79,36<+63817/84+>23

!/=35+,/;.3;3.3=;9=9+;</9;+81+8+57/8./81+;,>8A3 ,/;0;/5>/8<3 B .+;3 <3;38/ 79,36 :963<3 A+81 7/8./5+=38A+ (/=/6+2 79,36 :963<3 7/6/@+=38A+ 0;/5>/8<3,>8A3A+81=/;./81+;7/84+.3 B/;+:+ 5/6+4>+879,36:963<3=/;</,>=

!/-/:+=+8,>8A3.3>.+;+ 7<

(/,>+2 <>7,/; ,>8A3 7/736353 0;/5>/8<3 B ,/;1/;+5./81+85/-/:+=+8 7<7/8./5+=3</9;+81 :/81+7+=A+81.3+7)/8=>5+8,/<+;0;/5>/8<3A+81 .3./81+;96/2:/81+7+=435+

+ =3.+5+.++8138

, =/;.+:+=+8138A+81,/;1/;+5./81+85/-/:+=+8 7<</+;+2./81+8+;+2<>7,/;,>8A3.+8 - =/;.+:+=+8138A+81,/;1/;+5./81+85/-/:+=+8

7<,/;6+@+8+8+;+2./81+8+;+21/;+5<>7,/; ,>8A3/:+=;+7,+=,>8A3.3>.+;+ 7<

Tes Kompetensi

Subbab

C

)"#&$ $%,#,$+! &

Rangkuman

/;.+<+;5+8<>7,/;8A+1/697,+81.35/697:955+8 7/84+.3.>+7+-+7A+3=>1/697,+817/5+835.+8 1/697,+81/6/5=;97+18/=35

/;.+<+;5+8 +;+2 1/=+;8A+ 1/697,+81 .3,/.+5+8 7/84+.3 1/697,+81 =;+8<?/;<+6 .+8 1/697,+81 69813=>.38+6

/<+; -/:+= ;+7,+= 1/697,+81 ,/;,+8.381 6>;>< ./81+8:+84+811/697,+81.+8,/;,+8.381=/;,+635 ./81+8@+5=>>8=>57/8/7:>2<+=>1/697,+81

/<+;8A+ .+A+ A+81 .3=;+8<73<35+8 7/6+6>3 <>+=> 1/697,+81 ,/;,+8.381 6>;>< ./81+8 5>+.;+= +7:63=>.95>+.;+=0;/5>/8<3.+86+4>1/697,+81

(37:+81+8 1/697,+81 ,/;4+6+8 .3 <>+=> =3=35 .38A+=+5+8./81+8:/;<+7++8

<38 <38

%/;<+7++8 5/-/:+=+8 </,>+2 =3=35 .+6+7 <>+=> 1/697,+81=/;2+.+:@+5=>+.+6+2=>;>8+8:/;=+7+ %A+81.38A+=+5+8./81+8:/;<+7++8

<38

-9<

Contoh

1.12

!/;/=++:3,/;1/;+57/83811+65+8<=+<3>8./81+85/-/:+=+8 574+7(/9;+81 7+<383<7/7,>8A35+8:/6>3=8A+./81+80;/5>/8<3 B 35+-/:+=;+7,+=,>8A3 .3>.+;+ 7<,/;+:+0;/5>/8<3A+81.3./81+;96/2:/=>1+<.3<=+<3>8=/;</,>=

-35/=+2>35/;/=++:3 574+77<>.+;+ 7<:/8./81+; 7<

:/8./81+;

>.+;+ :/8./81+;

:/6>3= >.+;+ 5/;/=++:3

7< 7< B

7<7<

B

+

Gambar

Gambar 1.5
Gambar 1.6P���1
�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������Gambar 1.13Pemantulan gelombang pada tali:
Gambar 1.17
+5

Referensi

Dokumen terkait

Sedangkan untuk mengetahui pengaruh lebar balok terhadap penurunan amplitudo gelombang dengan memodifikasi frekuensi gelombang

&#34;. mempuai amplitudo ang sama ''. Dalam ' sekon Dalam ' sekon terbentuk '0 terbentuk '0 gelombang, berarti gelombang, berarti %rekuensi gelom %rekuensi gelombangna sebesar

Pada proses pantulan gelombang, terjadi gelombang pantul yang mempunyai amplitudo dan frekwensi yang sama dengan gelombang datangnya, hanya saja arah rambatannya yang

Berdasarkan sifat fisiknya gelombang menjadi sebagai berikut : a). Gelombang Transversal, yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus arah rambat. Gelombang Longituddinal,

Pernyataan di bawah yang merupakan persamaan dari gelombang stasioner pada tali ujung bebas adalah .... Cepat rambat gelombang stasioner pada

Sebuah gelombang berdiri, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, adalah pola osilasi dengan garis stasioner yang dihasilkan dari superposisi dari dua gelombang yang

Amplitudo Simpangan maksimum Bilangan gelombang Menyatakan banyaknya gelombang per satuan panjang fase Posisi relative dari puncak gelombang frekuensi Banyaknya gelombang yang

Jika cepat rambat gelombang pada tali tersebut 18 cm/s dan pada tali terjadi gelombang stasioner, tentukanlah: a amplitudo gelombang stasioner pada titik P yang berjarak 12 cm dari