Gelombang
Gelombang
Gelombang
g
Partikel:
konsentrasi materi, dapat
mentransmisikan energi
mentransmisikan energi.
Gelombang:
distribusi lebar (broad) dari
energi, mengisi ruang yang dilaluinya →
gangguan yang menjalar (bukan medium).
Mekanika Kuantum:
gelombang materi
(matter waves)
(
)
Tipe Gelombang
p
g
Contoh gelombang:
Gelombang air
(air bergerak naik & turun)
Gelombang air
(air bergerak naik & turun)
Gelombang bunyi
(udara bergerak maju & mundur)
Gelombang stadium
(orang bergerak naik & turun)
Tiga tipe gelombang:
g
(
g
g
)
Gelombang cahaya
(apa yang bergerak??)
Tiga tipe gelombang:
Gelombang Mekanik (bunyi, air, perlu medium untuk menjalar)
Gelombang Elektromagnetik (cahaya, radio, tidak perlu medium)
G l b M t i
Tipe Gelombang
p
g
Menurut arah gangguan relatif terhadap arah propagasi:
Gelombang Transversal:
P i d h di ⊥ Perpindahan medium ⊥
Arah jalar gelombang
Gelombang Longitudinal: Perpindahan medium //
Arah jalar gelombang Arah jalar gelombang
Tipe Gelombang
p
g
Gelombang Longitudinal
Tipe Gelombang
p
g
Gelombang Air Gelombang Air
Tipe Gelombang
p
g
Sifat Gelombang
g
z Panjang Gelombang: Jarak λ antara titik-titik identik pada gelombang.
A li d P i d h k i A d i b h i ik
z Amplitudo: Perpindahan maksimum A dari sebuah titik pada gelombang. λ Panjang gelombang λ Amplitudo A A
z Perioda: Waktu T dari sebuah titik pada gelombang untuk melakukan satu osilasi secara komplit.
+A y 0 = t λ
Sifat Gelombang
+A -A T t = xg
z Laju: Gelombang bergerak satu panjang gelombang λ
d l t i d T hi +A -A 4 T t = x dalam satu perioda T sehingga
lajunya v = λ / T.
λ
=
v
T
v
=
λ/
T
=
λ
f
+A 4 2T t = x f = 1/T : Frekuensi, jumlahperioda per detik (Hertz, Hz)
-A +A 4 3T t = x -A +A T t = x
Contoh
z Sebuah kapal melempar sauh pada suatu lokasi dan diombang-ambingkan gelombang naik dan turun. Jika jarak antara puncak gelombang adalah 20 meter dan laju jarak antara puncak gelombang adalah 20 meter dan laju gelombang 5 m/s, berapa lama waktu Δt yang
dibutuhkan kapal untuk bergerak dari puncak ke dasar
lembah gelombang? t
lembah gelombang? t
t + Δt
z Diketahui v =
λ
/ T, maka T =λ
/ v. Jikaλ
= 20 m dan v = 5 m/s, maka T = 4 secz Waktu tempuh dari puncak ke lembah adalah setengah
z Waktu tempuh dari puncak ke lembah adalah setengah perioda, jadi Δt = 2 sec
Contoh
z Laju bunyi di udara sedikit lebih besar dari 300 m/s, dan laju cahaya di udara kira-kira 300,000,000 m/s.
z Misal kita membuat gelombang bunyi dan gelombang
cahaya yang keduanya memiliki panjang gelombang 3 m. ÍBerapa rasio frekuensi gelombang cahaya terhadap ÍBerapa rasio frekuensi gelombang cahaya terhadap
gelombang bunyi?
Solusi
z Diketahui v = λ / T = λf (karena f = 1 / T )
Jadi f = v
λλ
Karena λ sama untuk kedua gelombang, maka
1 000 000
v
f
light light≅
1,000,000
v
f
g g=
≅
Contoh …
z Berapakah frekuensi tersebut???
f v 300m s 100 H
Untuk bunyi dengan λ = 3m :
(low hum)
f v 300m s
3m 100 Hz
= ≈ =
λ
Untuk cahaya dengan λ = 3m :
(low hum) f v 3 10 m s 3m 100 MHz 8 = ≈ × = λ
Untuk cahaya dengan λ 3m :
(radio FM)
3m λ
Contoh
z Panjang gelombang microwave yang dihasilkan oleh oven microwave kira-kira 3 cm. Berapa frekuensi yang
dihasilkan gelombang ini yang menyebabkan molekul air dihasilkan gelombang ini yang menyebabkan molekul air makanan anda bervibrasi?
z Ingat v = λf z Ingat v = λf. f v 3 10 m s .03m 10 Hz 10GHz 8 10 = = × = = λ 1 GHz = 109 siklus/sec Laju cahaya c = 3x108 m/s 03 λ H H H H
Membuat molekul air bergoyang Membuat molekul air bergoyang
Koefisien
absorbsi dari air sebagai fungsi dari frekuensi. f = 10 GHz Visible “ ater “water hole” 14
Fungsi Gelombang
g
g
• Kita menggunakan fungsi sinusoid untuk menggambarkan berbagai gelombang
y(x,t) = y
msin(kx-
ω
t)
y :
amplitudo
Jika ∆
x
=
λ
fasa
y
m:
amplitudo
kx-
ω
t :
fasa
Jika ∆
x
=
λ
, fasa
bertambah 2
π
k:
bilangan
gelombang
k
=
2
π
λ
bertambah 2
Jika ∆
t
=
T
, fasa
π
gelombang
ω
:
frekuensi angular
ω
=
2
π
T
= 2
π
f
Contoh
(a) Tuliskan persamaan yang gelombang sinusoidal transversal yang menjalar pada tali dalam arah +y dengan bilangan
gelombang 60 cm-1 perioda 0 20 s dan amplitudo 3 0 mm
gelombang 60 cm , perioda 0.20 s, dan amplitudo 3.0 mm. Ambil arah z sebagai arah transversal. (b) Berapa laju
transversal maksimum dari titik pada tali? (a)
k
= 60 cm-1,T
=0.2 s,z
m=3.0 mmz
(y,t
)=z
msin(ky
-ωt
)ω
= 2π/T = 2π/0.2 s =10πs-1z
(y, t
)=(3.0mm)sin[(60 cm-1)y
-(10πs-1)t
] uz = ∂z(y,t) ∂t = −ωzm cos ky(
− ωt)
⎛ ⎞ (b) Laju 16 = −ωzm sin π 2 − (ky − ωt) ⎛ ⎝ ⎞ ⎠u
z,max=ωz
m = 94 mm/sSoal
Gelombang sinusoidal dengan frekuensi 500 Hz menjalar
dengan laju 350 m/s. (a) Berapa jarak dua titik yang berbeda fasa /3 rad? (b) Berapa beda fasa antara dua pergeseran fasa π/3 rad? (b) Berapa beda fasa antara dua pergeseran pada suatu titik dengan perbedaan waktu 1.00 ms ?
f
= 500Hzv
=350 y(x t) = y sin(kx-ω
t)f
500Hz,v
350 mm/sφ
( )
x,t
= kx −
ω
t
(a) Fasak
=
2π
λ
y(x,t) = ymsin(kx-ω
t)φ
( )
x,t
=
2
π
f
v
x
− 2
π
ft
λ
v
=
λ
f
=
ω
k
Δ
φ
=
2
π
f
v
Δx
⎛ ⎞
k
ω
= 2π
f
Δx =
v
2
π
f
Δ
φ
=
350m/s
2
π
(
500Hz
)
π
3
⎛
⎝
⎞
⎠ = 0.117 m
3 (b)Δ
φ
= 2
π
f
Δt = 2
π
(
500 Hz
)
(1.00
×10
−3)
=
π
rad.
Mengapa sinusoid?
g p
Komposisi Fourier dari gelombang square
Komposisi Fourier dari gelombang square
Mengapa sinusoid?
g p
Gelombang gigi gergaji
Laju Gelombang
j
g
Seberapa cepat bentuk gelombang menjalar?
Pilih sebuah perpindahan tertentu ⇒ fasa tertentu
kx-
ω
t = konstan v = dx dt =ω
k y(x,t) = ymsin(kx-ω
t) v>0 y(x,t) = ymsin(kx+ω
t) v<0 Laju gelombang adalah konstanta yang bergantung hanya
τ
Gelombang Transversal (Tali):
j g g y g g g y
pada medium, bukan pada amplitudo, panjang gelombang atau or perioda (seperti OHS)
v =
τ
μ
Gelombang Transversal (Tali):
Gelombang pada tali
Gelombang pada tali
Apa yang menentukan laju gelombang?
Tinjau sebuah pulsa yang menjalar pada sebuah tali: Tinjau sebuah pulsa yang menjalar pada sebuah tali:
v
Mi lk
z Tegangan tali adalah F
( / )
Misalkan:
z Massa per satuan panjang adalah μ (kg/m)
z Bentuk tali pada daerah maksimum pulsa adalah lingkaran dengan jari-jari R
R μ
F lingkaran dengan jari-jari R
R μ
Gelombang pada tali ...
g p
z Tinjau gerak bersama dengan pulsa
z Gunakan F = ma pada segmen kecil tali di “punck” pulsa
z Gaya total FNET adalah jumlah tegangan F pada ujung-ujung segmen tali.
z Gunakan F ma pada segmen kecil tali di punck pulsa
g
z Total gaya pada arah-y
v θ θ F F y FNET = 2F θ x y
Gelombang pada tali ...
z Massa m dari segmen adalah panjangnya (R x 2θ)
dikalikan massa per satuan panjang μ
g p
dikalikan massa per satuan panjang μ.
m = R 2θ μ 2θ μ R θ θ y x
Gelombang pada tali ...
z Percepatan a dari segmen adalah v 2/ R (sentripetal)
dalam arah-y.
g p
v a R y xGelombang pada tali ...
z Jadi FNET = ma menjadi:
R v 2 R F 2 2 ⋅ θμ = θ
g p
R FTO T m a 2v
F
=
μ
μ = F v v tegangan FGelombang pada tali ...
J di did t Fg p
z Jadi didapat: μ = F v v tegangan Fz Jika tegangan makin besar laju bertambah g g
massa per satuan panjang μ z Jika tegangan makin besar, laju bertambah. z Jika tali makin berat, laju berkurang.
z Seperti disebutkan sebelumnya, ini y bergantung hanya pada g g y sifat alami medium, bukan pada amplitudo, frekuensi, dst. dari gelombang.
Daya Gelombang
y
g
Gelombang menjalar karena tiap bagian dari medium
meng-komunikasikan geraknya pada bagian di sekitarnya. Energi di transfer karena ada kerja ang dilak kan!
Energi di-transfer karena ada kerja yang dilakukan!
Berape energi yang bergerak pada tali per satuan waktu.
(atau berapa
daya
-nya?)
Daya Gelombang ...
y
g
Bayangkan tali bagian kiri digerakkan naik dan turun dalam arah y.
Anda pasti melakukan kerja karena F.dr > 0 saat tangan
anda bergerak naik dan turun.
Energi pasti bergerak menjauh dari tangan anda (ke Energi pasti bergerak menjauh dari tangan anda (ke
kanan) karena energi kinetik (gerak) dari tali tetap sama.
Bagaimana energi bergerak?
g
g
g
Tinjau sembarang posisi x pada tali. Tali di
bagian kiri x melakukan kerja pada tali di bagian kanan x, sama seperti yang dilakukan tangan anda: x θ x Daya P = F
.
v x F Daya P F vDaya sepanjang tali
y
p
j
g
Karena v hanya dalam arah sumbu y, untuk menghitung
Daya = F
.
v kita hanya perlu mencari Fy = -F sin θ≈
-F θDaya F v kita hanya perlu mencari Fy F sin θ F θ
jia θ kecil.
Kecepatan v dan sudut θ y
pada sembarang titik pada tali dapat dicari dengan mudah:
θ x F v Fy Jika F v
( )
x t dy A sin(
kx t)
v = = ω − ω ) t kx cos( A ) t , x ( y = − ω θ dy dx( )
A sin(
kx t)
dt t , x v y = = ω − ω(
− ω)
≈ θ − = = θ kA sin kx t d dy tan Ingat sin θ ≈ θ tan θ ≈ θ(
)
dx cos θ ≈ 1 untuk θ kecilDaya ...
y
v y( )
x,t = ωAsin(
kx − ωt)
Jadi: ) t (k i kFA F F t) P( F θ 2 2(
kx t)
kAsin − ω − ≈ θz Tapi kita telah tunjukkan and
k v = ω F = μv 2 ) t (kx sin kFA F F t) P(x, = F ⋅ v = yvy ≈ − θvy = ω 2 2 −ω k
(
x ,t)
v A sin(
kx t)
P = μ ω2 2 2 − ω (kx t ) cos − ω (kx t ) sin 2 ( − ω )Daya Rata-rata
y
Kita baru saja menunjukkan bahwa daya yang mengalir melalui titik x pada tali pada waktu t diberikan oleh:
( )
x t v A(
kx t)
P , = μ ω 2 2 sin 2 − ω
z Sering kali kita hanya tertarik pada daya rata-rata pada tali. Dengan mengingat bahwa nilai rata-rata dari fungsi
sin2 (kx - ωt) is 1/
2 , maka dapat dituliskan:
P = 1 v A
2
2 2
μ ω 2
z Secara umum, daya gelombang sebanding dengan laju gelombang v dan amplitudo kuadrat A2.
Energi Gelombang
g
g
Telah ditunjukkan bahwa energi “mengalir” sepanjang tali.
Sumber energi ini (dalam contoh kita) adalah tangan yang menggoyang tali naik dan turun. Tiap segmen dari tali mentransfer energi
Tiap segmen dari tali mentransfer energi pada (melakukan kerja pada) segmen
berikutnya dengan menggerakkannya, sama ti t seperti tangan.. P =1 A v 2 2 2 μω z Kita dapatkan d E 1 d x 1 d E d t A d x d t = 1 2 2 2 μω d E = 1 A d x 2 2 2 μω
J di d E 1 2 A2 adalah energi rata-rata
Jadi adalah energi rata rata per satuan panjang
d E
A = 1 μω 2 2
Contoh Daya:
y
Sebuah tali dengan massa μ = 0.2 kg/m diletakkan di atas lantai licin. Salah satu ujungnya anda pegang dan
digoyangkan ke kanan dan kiri dua kali per detik dengan digoyangkan ke kanan dan kiri dua kali per detik dengan amplitudo of 0.15 m. Anda melihat bahwa jarak antara dua perut dari gelombang adalah 0.75 m.
B t t d d b ik d t li?
Berapa rata-rata daya yang anda berikan pada tali? Berapa energi rata-rata per satuan panjang dari tali? Berapa tegangan tali?
Berapa tegangan tali?
λ = 0 75 m f = 2 Hz
A = 0.15 m λ = 0.75 m
Contoh Power ...
P = 1 v A2
2 2
μ ω
Diketahui A, μ dan ω = 2πf. Ditanya v! Ingat v = λf = (.75 m)(2 s-1) = 1.5 m/s . Jadi: Jadi:
(
) (
2)
2 m 15 0 Hz 2 2 s m 5 1 m kg 2 0 2 1 P . . ⎟ ⋅ . ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = π P = 0 533. W Daya rata-rataContoh Daya ...
y
d E 1 2 2 d E d x = A 1 2 2 2 μω Jadi: d E(
)
(
)
d x k g m H z m = 1 ⎛⎝⎜ ⎞⎠⎟ ⋅ 2 0 2 2 2 0 1 5 2 2 . π .Energi rata-rata per satuan panjang
dE
Contoh Daya ...
y
Diketahui bahwa tegangan tali bergantung pada laju gelombang dan rapat massa:
2 2 m 5 1 kg 2 0 v F = μ = ⎜⎛ ⎟⎞⎜⎛ ⎟⎞ s 5 . 1 m 2 . 0 v F ⎟ ⎠ ⎜ ⎝ ⎟ ⎠ ⎜ ⎝ = μ = Tegangan tali: F = 0.45 N
Contoh : Daya Gelombang
y
g
z Sebuah gelombang menjalar pada tali. Jika amplitudo dan panjang gelombang dibuat menjadi dua kali, berapa kali per bahan da a rata rata ang diba a oleh gelombang? perubahan daya rata-rata yang dibawa oleh gelombang? (Laju gelombang tidak berubah).
(a) 1 (b) 2 (c) 4
Pi
P Pf
Contoh : Daya Gelombang …
z Telah ditunjukkan bahwa daya rata-rata P = 1 A v 2 2 2 μω A v 1 2 2 2 2 μω
y
g
P P A v A v A A f i f f i i f f i i = 2 = 1 2 2 2 2 2 2 2 μω μω ω ω Jadiω
λ
2z Tapi karena v = λf = λω / 2π konstan,
ω
ω
λ
λ
f i i f=
i e menlipatduakan panjang gelomang sama dengan i.e. menlipatduakan panjang gelomang sama dengan membuat frekuensi menjadi separuh dari awalnya.
Pf f Af ⎛ i Af ⎜ ⎞⎟ ⎛⎜ ⎞⎟ ω 2 2 λ 2 2 So P A A f i f f i i i f f i = = ⎝ ⎜ ⎠ ⎟ ⋅ ⎝ ⎜ ⎠ ⎟ ω 2 2 λ So ⎛⎜ ⎞⎟ ⎛⎜ ⎞⎟1 2 1 2 2 D = ⎛ ⎝⎜ ⎞⎠⎟ ⋅ ⎛⎝⎜ ⎞⎠⎟ = 1 Daya sama
Superposisi
p
p
Q:Q: Apa yang terjadi saat dua gelombang “bertabrakan?”
g g
A:A: Keduanya DIJUMLAHKAN! Kita katakan gelombang
Prinsip Superposisi
p
p
p
Gelombang yang overlapping dijumlahkan
untuk menghasilkan gelombang resultan
untuk menghasilkan gelombang resultan
’( t) =
( t) +
( t)
y’(x,t) = y
1
(x,t) + y
2
(x,t)
Catatan: Gelombang yang overlapping tidak
Mengapa superposisi bekerja
g p
p
p
j
Dapat ditunjukkan bahwa persamaan gelombang adalah linier.
Persamaan tidak memiliki suku dimana variabel dikuadratkan.
Untuk persamaan linier, jika terdapat dua (atau lebih) l i b b d f d f k Bf + Cf j b h solusi berbeda, f1 dan f2 , maka Bf1 + Cf2 juga sebuah solusi! (B dan C adalah konstanta sembarang.)
Ini dapat dilihat pada kasus osilasi harmonik sederhana:
x x
d2 = ω2
Ini dapat dilihat pada kasus osilasi harmonik sederhana:
linier dalam x! x dt2 = −ω x = B sin(ωt) + C cos(ωt) linier dalam x! x = B sin(ωt) + C cos(ωt)
Penjumlahan Fasor
j
FASOR
: vektor dengan amplitudo y dari
FASOR
: vektor dengan amplitudo y
mdari
gelombang dan bergerak rotasi terhadap titik
asal dengan laju angular
g
j
g
ω
dari gelombang
g
g
Penjumlahan Fasor dapat digunakan jika:
Gelombang yang akan disuperposisi memiliki
laju angular
ω
yang sama
Diagram Fasor
g
Fungsi gelombang diberikan oleh proyeksi fasor (vektor E0 dalam diagram) pada sumbu vertikal.
Penjumlahan fasor 2 gelombang
j
g
g
α
Penjumlahan dua gelombang dengan beda fasa φ secara grafis. Gelombang resultan EP (proyeksi dari fasor ER pada sumbu vertikal) adalah: vertikal) adalah:
(
ω +α)
= R t P E sin EPenjumlahan fasor N gelombang
j
g
g
(
ω
+
α
)
=
E
sin
t
E
P=
E
Rsin
(
ω
t
+
α
)
Interferensi
sinα + sinβ = 2sin12
(
α + β)
cos 12
(
α − β)
te e e s
2 2• Dua gelombang, dengan amplitudo, panjang gelombang, laju yang sama, tapi berbeda fasa
y
1( )
t
= y
msin kx
(
−
ω
t
)
y
2( )
t
= y
msin kx
(
−
ω
t
+
φ
)
j y g( )
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
=
+
=
′
φ
ω
φ
2
1
sin
2
1
cos
2
2 1y
y
kx
t
y
t
y
mKonstruktif:
φ
= m 2
( )
π
Amplitudo=2ymm
=0 1 2
Destruktif:
( )
π
φ
2
2
1 ⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ +
= m
Amplitudo=0m
0,1,2,
⎝
2
⎠
Soal
Dua gelombang identik yang bergerak searah, memiliki perbedaan fasa sebesar π/2 rad. Berapa amplitudo
gelombang resultan dinyatakan dalam amplitudo y dari
y
1( )
t
= y
msin kx
(
−
ω
t
)
gelombang resultan dinyatakan dalam amplitudo ym dari masing-masing gelombang?
1
⎡
⎤
⎛
1
⎞
y
1( )
t
y
ms
(
kx
ω
t
)
y
2( )
t
= y
msin kx
(
−
ω
t
+
φ
)
′
y t
( )
= 2y
mcos
1
2
φ
⎡
⎣
⎤
⎦
sin kx
−
ω
t
+
1
2
φ
⎛
⎝
⎞
⎠
π
φ
2
π
φ
=
UntukA
2
cos
1
φ
2
cos
π
1 4
A
= 2y
mcos
2
φ
= 2y
mcos
4
= 1.4y
mSuperposisi & Interferensi
p
p
Telah kita lihat jika gelombang saling bertabrakan
(dijumlahkan), hasilnya dapat lebih besar atau lebih kecil dibandingkan aslinya
dibandingkan aslinya.
Ini disebut penjumlahan “konstruktif” atau “destruktif” bergantung pada tanda relatif dari masing-masing gelombang
gelombang.
penjumlahan konstruktif penjumlahan destruktif
Superposisi & Interferensi
p
p
Tinjau dua gelombang harmonik A dan B yang bertemu pada x=0.
Amplitudo sama, tapi ω2 = 1.15 x ω1. Amplitudo sama, tapi ω2 1.15 x ω1.
Perpindahan terhadap waktu untuk masing-masing sbb:
A(ω t) A(ω1t) B(ω2t)
Bagaimana bentuk C(t) = A(t) + B(t) ??
INTERFERENSI
52
INTERFERENSI DESTRUKTIF
Pelayangan
y
g
z Dapatkan pola ini diprediksi secara matematik? ÍTentu!
(
t)
cos(
t)
cos A 2 ) t cos( A ) t cos( A ω + ω = ω ωz Jumlahkan dua kosinus dan ingat identitas:
(
t)
cos(
t)
cos A 2 ) t cos( A ) t cos( A ω1 + ω2 = ωL ωH(
)
ωL = 1 ω − ω 2 1 2 H 2(
1 2)
1 ω + ω = ω where and cos(ω t)Refleksi
Saat gelombang menjalar dari satu batas ke batas lainnya, terjadilah refleksi. Beberapa gelombang berbalik kembali (mundur) dari batas
(mundur) dari batas
Menjalar dari cepat ke lambat -> terbalik
Menjalar dari lambat ke cepat -> tetap tegak
μ
=
F
Refleksi
From high speed to
low speed (low
From low speed to
high speed (high
(
density to high
density)
g
( g
density to low
density)
Gelombang Tegak
sinα + sinβ = 2sin12(α + β)cos 1
2(α −β)
g
g
Dua
gelombang sinusoidal dengan
AMPLITUDO
dan
PANJANG GELOMBANG
sama
menjalar
2 2
dan
PANJANG GELOMBANG
sama
menjalar
dalam
ARAH BERLAWANAN
berinterferensi untuk
menghasilkan gelombang berdiri
g
g
g
( )
[
]
y
1( )
t
= y
msin kx
(
−
ω
t
)
y
2( )
t
=
y
msin
(
kx
+
ω
t
)
′
y x,t
( )
= y
1
+ y
2
= 2y
[
m
sin kx
]
cos
ω
t
Gelombang tidak menjalar Amplitudo bergantungpada posisi tidak menjalar
sin n( )π = 0 sin n + 1 2 ⎛ ⎝ ⎞ ⎠ π ⎡ ⎣ ⎤ ⎦ = 1
Gelombang Tegak…
′
y x,t
( )
= 2y
[
msin kx
]
cos
ω
t
2 ⎝ ⎠ ⎣ ⎦g
g
NODES
: titik-titik dengan amplitudo nol
n
λ
2πkx
= n
π
, or x
=
n
λ
2
n
= 0,1,2,...
k =2π
λ
ANTINODES
: titik-titik dengan amplitudo
maksimum (2y
m)
kx
= n +
1
2
⎛
⎝
⎞
⎠
π
, or x
= n +
1
2
⎛
⎝
⎞
⎠
λ
2
n
= 0,1,2,...
Gelombang Tegak pada Tali
g
g
p
SYARAT BATAS
menentukan bagaimana
gelombang direfleksikan.
gelombang direfleksikan.
Ujung terikat
: y = 0, node pada ujung
Gelombang yg direfleksikan memiliki
tanda terbalik
Ujung bebas
: antinode pada ujung
tanda terbalik
Gelombang yg direfleksikan memiliki
tanda yang sama
tanda yang sama
Kasus: Kedua Ujung Terikat
j
g
y x,t
( )
= 2y
[
m
sin kx
]
cos
ω
t
y x
(
= 0
)
= 0
y x
(
= L
)
= 0
i kL
( )
0
k
n
π
1 2 3
sin kL
( )
= 0
k
=
L
, n
= 1,2,3,....
k
hanya dapat memiliki nilai berikutλ
=
2 L
n
ATAU
k = 2λπ berikut f = v λf
=
nv
2L
ATAU
dimana
v
=
τ
μ
λ2L
μ
Gelombang Tegak
g
g
Fundamental n=1 λnn = 2L/n/
Frekuensi Resonansi
n
τ
2 L
Resonansi:
saat terbentuk gelombang berdiri.
f
=
n
2L
τ
μ
λ
=
2 L
n
H
ik f
d
t l t
t
Harmonik fundamental atau pertama
1
λ
=
L
f
=
1
τ
2
=
L
μ
L
f
2
1=
Harmonik ke dua atau overtone pertama
Harmonik ke dua atau overtone pertama
2