tugas 2 goptik_ririn dwi astuti_k2311069_p.fisika.b
DESCRIPTION
tugasTRANSCRIPT
TUGAS GELOMBANG DAN OPTIK
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Gelombang dan Optik
Dosen pengampu : Drs. Supurwoko, M.Si
Oleh:
Ririn Dwi Astuti/ (K2311069)/ P.FISIKA B
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2013
Hal 110
Pada sebuah tali yang massanya 500 gr dan panjangnya 20m, merambat sebuah
pulsa gelombang sinusoidal yang amplitudonya 8mm dan frekuensinya 50Hz. Jika
tegangan yang bekerja pada tali 60N, cari
a. Simpangan gelombangnya
b. Kecepatan ayunan
c. Rapat energy rata-ratanya
d. Daya rata-rata
e. Kecepatan transfer momentumnya
Jawab :
a. Simpangan gelombang
√
√
√
( ) ( )
b. Kecepatan cahaya
( ) ( )
Kecepatan ayunan
( )
( )
( )
( )
c. Rapat energi cahaya
( ) ( )
d. Daya rata-rata
( )( )
e. kecepatan transfer momentumnya
( ) ( )
Hal 119
Sebuah kawat baja disambung dengan kawat tembaga dengan sambungan yang
sangat halus dan rata sepanjang tamapang lintangnya. Kedua kawat mempunyai
panjang yang sama yaitu 2m, luas tampang lintang 9mm2 dan berturut-turut
mempunyai massa jenis 7800 kg/m3 dan 8900 kg/m3. Jika gelombang transversal
merambat dari kawat baja ke kawat tembaga dengan persamaan
)6
.40.20sin(.04,0),(
txtxI
a. Hitung Amplitudo yang dipantulkan dan diteruskan
b. Hitung energi gelombang yang dipantulkan dan diteruskan
c. Hitung impedansi mekaniknya
d. Tulis fungsi gelombang yang dipantulkan dan diteruskan
Jawab :
a. Amplitudo yang dipantulkan dan diteruskan
√
√
√
√
√
b. Energi yang dipantulkan dan diteruskan
( ) ( )
( ) ( )
c. Impedansi Mekanik
√ √ √
√ √ √
d. Fungsi gelombang yang dipantulkan dan diteruskan
( ) ( ) ( )
( ) (
)
( ) ( ) ( )
( ) (
)
Hal 123
a. Tunjukkan bahwa gelombang yang berdiri yang dihasilkan pada senar
gitar yang kedua ujungnya terikat pada batas keras dapat dituliskan sebaai
berikut,
( ) (
)
b. Tunjukkan bahawa energy pada masing-masing modus getar normal dapat
dituliskan sebagai,
Jawab :
a. gelombang berdiri memiliki persamaan sebagai berikut :
>> untuk dapat diganti sebagai berikut :
>> saat ada di titik setimbang, dapat diganti dengan ,
sehingga :
>> untuk k dapat diganti dengan :
>> sehingga persamaannya dapat diganti sebagai berikut :
( ) (
)
b. Energi yang dibawa oleh gelombang :
(
)
>>dengan mensubstitusikan nilai
( ) (
)
Maka :
(
)
>> mencari E1, dimana :
(
)
Maka :
(
)
>> berdasarkan rumus trigonometri, didapat :
( ) ( )
Maka :
( )
( ) ( ) (
)
>> Nilai dari cosinus
( ( ) ( ) ( )
( )) dianggap maksimum, sehingga :
>> mencari E2, dimana :
(
)
Maka :
(
)
>> berdasarkan rumus Trigonometri, didapat :
( ) ( )
Maka :
( )
( ) ( ) (
)
>> Nilai dari sinus
( ( ) ( ) ( )
( )) dianggap maksimum, sehingga :
>> Energi pada masing-masing modus getar normal merupakan
penjumlahan dari kedua energi tersebut, sehingga :