power point (gejala gelombang)
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
GELOMBANG
GelombangGelombang adalah adalah getaran yang getaran yang merambatkan energi dari satu merambatkan energi dari satu tempat ketempat yang lain, baik tempat ketempat yang lain, baik melalui medium ataupun tidak.melalui medium ataupun tidak.
Gelombang merupakan salah satu cara perpindahan energi.
JENIS GELOMBANG
Berdasarkan Arah Getarnya:Gelombang TransversalGelombang Longitudinal
Berdasarkan Medium Perambatannya:Gelombang ElektromagnetikGelombang Mekanik
Berdasarkan Amplitudonya:Gelombang Berjalan Gelombang Stasioner
Gelombang Gelombang TTransversal ransversal
Gelombang transversal Gelombang transversal adalah adalah gelombang yang memiliki arah getar gelombang yang memiliki arah getar tegak lurus terhadap arah rambat tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.gelombang.
ContohContoh : gelombang pada tali, : gelombang pada tali, gelombang permukaan air, dan gelombang permukaan air, dan gelombang elektromagnetik.gelombang elektromagnetik.
Gambar Gelombang Gambar Gelombang TransversalTransversal
Gelombang Gelombang LLongitudinal ongitudinal
Gelombang longitudinal adalah Gelombang longitudinal adalah gelombang yang memiliki arah gelombang yang memiliki arah getar berimpit terhadap arah getar berimpit terhadap arah rambat gelombang .rambat gelombang .
ContohContoh : gelombang pada pegas : gelombang pada pegas dan gelombang bunyi.dan gelombang bunyi.
Gambar Gelombang Gambar Gelombang LongitudinalLongitudinal
Gelombang MekanikGelombang Mekanik Gelombang mekanik Gelombang mekanik yaitu gelombang yaitu gelombang
yang untuk perambatannya diperlukan yang untuk perambatannya diperlukan medium. medium.
ContohContoh : gelombang pada tali, gelombang : gelombang pada tali, gelombang permukaan air, dan gelombang bunyi.permukaan air, dan gelombang bunyi.
Gelombang Gelombang ElektromagnetikElektromagnetik
Gelombang Elektromagnetik: gelombang yang perambatannya tidak gelombang yang perambatannya tidak membutuhkan medium. membutuhkan medium.
ContohContoh : gelombang cahaya, gelombang : gelombang cahaya, gelombang radio, sinar-X, beta, dan gama.radio, sinar-X, beta, dan gama.
Gelombang BerjalanGelombang Berjalan Gelombang berjalan Gelombang berjalan yaitu gelombang yang yaitu gelombang yang
amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya. amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.
SP
v
x
Gambar Gelombang BerjalanGambar Gelombang Berjalan
Gelombang StasionerGelombang Stasioner
Gelombang stasioner yaitu gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya.Gelombang Stasioner merupakan paduan antara gelombang datang dengan gelombang pantul (yp=yp1+yp2)
So
P R
L
xL+x
Gambar Gelombang StasionerGambar Gelombang Stasioner
BESARAN DASAR BESARAN DASAR GELOMBANGGELOMBANG
Periode ( T ) satuan sekon ( s ) Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz ) Panjang gelombang ( ) satuan meter ( m ) Cepat rambat gelombang ( v ) satuan ( m/s )
Periode ( T ) & Frekuensi Periode ( T ) & Frekuensi ( f )( f )
Periode : Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang (sekon)
Frekuensi : Banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon ( Hz)
Hubungan antara frekuensi dengan periode :
1 1 f = atau T = T f
Panjang GelombangPanjang Gelombang Panjang gelombang yaitu jarak yang
ditempuh getaran dalam satu periode (satu gelombang penuh)
Pada gelombang transversal, satu gelombang penuh terdiri atas satu bukit dan satu lembah
Pada gelombang longitudinal, satu gelombang penuh terdiri atas satu rapatan dan satu renggangan
= v . Tatau = v/f
Transversal
Longitudinal
Cepat Cepat RRambat ambat GGelombang (v)elombang (v)
Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang ( ) dalam waktu satu periode ( T ).
v = atau v = . f
T
Sifat Sifat GGelombangelombang
Gelombang dapat dGelombang dapat dipantulkan (refleipantulkan (refleksiksi)) Gelombang dapat dGelombang dapat dibiaskan (refraibiaskan (refraksiksi)) Gelombang dapat dGelombang dapat dilenturkan (difrakilenturkan (difraksisi)) Gelombang dapat dGelombang dapat dipadukan (interferenipadukan (interferensisi)) Gelombang dapat didispersikanGelombang dapat didispersikan Gelombang dapat dipolarisasikanGelombang dapat dipolarisasikan
Pemantulan Pemantulan GelombangGelombang
Bila sebuah gelombang Bila sebuah gelombang merambat dan mengenai bidang merambat dan mengenai bidang pembatas yang keras.pembatas yang keras.
Sudut datang (i) = sudut pantul Sudut datang (i) = sudut pantul (r)(r)
Pembiasan Pembiasan GGelombangelombang
Pembiasan yaitu perubahan arah Pembiasan yaitu perubahan arah gelombang saat gelombang gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kecepatan yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda.berbeda.
Sin i/sin r = V1/V2 atau sin i/sin r Sin i/sin r = V1/V2 atau sin i/sin r = n= n1/n21/n2
Difraksi Difraksi GGelombang elombang
Pembelokan gelombang yang Pembelokan gelombang yang disebabkan oleh adanya disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah.penghalang berupa celah.
Interferensi Interferensi GGelombang elombang
Interferensi terjadi pada dInterferensi terjadi pada dua ua gelombang koherengelombang koheren,, yaituyaitu gelombang yang memiliki gelombang yang memiliki frekuensi dan frekuensi dan beda fase yang beda fase yang samasama..
Dispersi GelombangDispersi Gelombang
Dispersi adalah penyebaran atau Dispersi adalah penyebaran atau penguraian bentuk gelombang penguraian bentuk gelombang apabila melewati suatu medium apabila melewati suatu medium tertentu.tertentu.
Polarisasi GelombangPolarisasi Gelombang
Polarisasi yaitu proses Polarisasi yaitu proses pembatasan getaran vektor yang pembatasan getaran vektor yang membentuk suatu gelombang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi transversal sehingga menjadi satu arah.satu arah.
Contoh Soal
SP
v
Persamaan gelompang di titik PPersamaan gelompang di titik P : : Fase titik P Fase titik P p = t/T – x/p = t/T – x/ yp = A sin 2yp = A sin 2 (t/T – x/ (t/T – x/)) yp = A sin (2yp = A sin (2t/T – 2t/T – 2x/x/) ) jika k = jika k =
22// maka : maka : yyp = A sin (p = A sin (t – kx)t – kx)
x
Persamaan Gelombang Berjalan
Memahami Memahami PPersamaan ersamaan SSimpangan impangan GGelombang elombang
BBerjalan erjalan Simpangan di titik PSimpangan di titik P
AmplitudoAmplitudo
yp = A sin (t kx)
Bilangan Bilangan gelombanggelombang
Frekuensi sudutFrekuensi sudut
PPersamaan ersamaan UUmum mum SSimpangan impangan GGelombang elombang
BBerjalan erjalan Titik asal ke atasTitik asal ke atas merambat ke merambat ke
kirikiri
yp = A sin (t kx)
Titik asal ke bawahTitik asal ke bawah merambat ke merambat ke kanankanan
Frekuensi Frekuensi SSudut & udut & Bilangan Bilangan GGelombangelombang
Frekuensi sudut :Frekuensi sudut :
= 2= 2f atau f atau = 2 = 2/T/T
Bilangan gelombang :Bilangan gelombang :
k = 2k = 2//
BedaBeda Fase Fase
Beda fase antara titik A dan titik B :Beda fase antara titik A dan titik B :
ABAB = = AA - - BB
A B
dengan : sudut fase
Persamaan Gelombang Persamaan Gelombang Stasioner Berujung Stasioner Berujung
TetapTetap
yp = 2A sin (2 x/ ). cos 2 (t/T – l/)
So
P R
L
xL+x
Persamaan di titik P :
yp = 2A cos (2 x/ ). sin 2 (t/T – l/)
Amplitudo Amplitudo GGelombang elombang SStasionertasioner
dan Posisi dan Posisi PPerut/erut/SSimpul, impul, Pada Pada TTali ali BBerujung erujung BBebasebas
AAmplitudomplitudo = 2A cos 2 = 2A cos 2x/x/ Posisi perut (P) : x = (n Posisi perut (P) : x = (n – 1).– 1). ½½ Posisi simpul (S) : x = (2n Posisi simpul (S) : x = (2n – 1). ¼– 1). ¼
S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P
(x) Posisi simpul pertama
(x) Posisi perut kedua
Contoh SoalContoh Soal Seutas kawat digetarkan harmonik
sehingga getaran tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat 10 m/s. Ujung kawat mula-mula digetarkan ke atas dengan frekuensi 5 Hz dan amplitude 0,01 m. Jika pada saat t = 0, simpangannya maksimum.
Tentukan :(a) persamaan umum gelombang
(b) kecepatan dan percepatan partikel di titik x = 0,25 m pada saat ujung kawat telah bergetar 0,1 sekon.
(c) Sudut fase dan fase gelombang di titik x = 0,25 m pada saat ujung kawat telah bergetar 0,1 sekon.
Diket :Cepat rambat v = 10 m/s ; frekuensi f = 5 Hz ; amplitude A = 0.01 m
(a) Tentukan dahulu ω dan kω = 2fω = 2.5 = = 10 rad/scari nilai λ,λ =v/f =10m/s/5Hz = 2 mk = 2 / λ = 2 / 2 =
Pembahasan
pada saat t = 0 simpangannya maksimum, berarti persamaan umum gelombangnya adalah:yp = + A cos (ω t - kx)maka persamaan gelombangnya adalah yp = + 0,01 cos (10 t - x),dengan x dalam meter dan t dalam sekon.
(b) Kecepatan dan percepatan partikel
Kecepatan vp = dy/dt = 0,01 x 10 (-sin) (10t -
x)vp = - 0,1 sin (10t - x)
Percepatan ap = dv/dt = - 0,1 x 10 cos (10t -
x) ap = - 2 cos (10t - x)
Kecepatan di titik x = 0,25 m pada ujung kawat setelah bergetar 0,1 sekon adalah:vp = - 0,1 sin (10 t - x)vp = - 0,1 sin (10 .0,1 - .0,25)vp = - 0,1 sin ( - ¼ ) = - 0,1 sin (3/4 ) = - 0,1 . 1/2√2vp = - 0,05 √ 2 m/s
Percepatan di titik x = 0,25 m pada ujung kawat setelah bergetar 0,1 sekon adalah:ap = - 2 cos (10 t - x)ap = - 2 cos (10 .0,1 - .0,25)ap = - 2 cos ( -1/4 )
= - 2 cos ( ¾ ) = - 2 . (- ½ √2)
ap = ½ √2 2 m/s 2
(c) Sudut fase dan faseyp = + A cos 2 (t /T - x/λ )Sudut fase di titik x = 0,25 m pada ujung kawat setelah bergetar 0,1 sekon adalah:θ = 2 (t/T- x/λ) = ¾ radFase di titik x = 0,25 m pada ujung kawat setelah bergetar 0,1 sekon adalah:φ = ¾ π/2π= 3/8