FisikaGelombang Mekanik Kelas 11 SMAGelombang Berjalan dan Gelombang StasionerPersamaan GelombangDiketahui gelombang stasioner dengan amplitudo 60 cm memiliki periode 0,5 s. Jika kelajuan gelombang pada ujung bebas sebesar 14 m / s , maka persamaan gelombang tersebut adalah .... a. 1,5 cos 0,5 pi sin 4 pi t d. 1,2 cos 0,5 pi sin 5 pi t b. 1,2 cos 0,286 pi sin 4 pi t e. 1,5 cos 0,286 pi sin 6 pi t c. 1,5 cos 0,286 pi sin 5 pi t Persamaan GelombangCiri Umum Gelombang Transversal dan LongitudinalGelombang Berjalan dan Gelombang StasionerCiri-Ciri Gelombang MekanikGelombang MekanikFisikaRekomendasi video solusi lainnya0053Jarak dua rapatan yang berdekatan pada gelombang longitud...0235Dua buah gabus berada pada puncak gelombang laut. Kedua g...
Panjanggelombang serta cepat rambat gelombang tersebut secara berturut - turut yaitu .. A. 0,5 m dan 2 m/s B. 2 m dan 0,5 m/s C. 1 m dan 4 m/s D. 4 m dan 4 m/s. Jawab: Diketahui: 2λ = 200 cm = 2 m atau λ = 1 m f = 4 Hz. Pembahasan: Sehingga panjang gelombang 1 m serta cepat rambat gelombang v = 1 m . 4 Hz = 4 m/s. Jawaban: C Selain gelombang berjalan, di dalam Fisika juga dikenal konsep gelombang stasioner. Gelombang stasioner bisa dibentuk salah satunya oleh fenomena pemantulan suatu gelombang, misalnya gelombang tali yang diikat pada suatu tiang. Gelombang yang terbentuk dari ujung tali kemudian akan stasioner adalah gelombang yang terbentuk ketika gelombang datang saling berinterferensi dengan gelombang pantul sehingga terbentuk gelombang berdiri atau stasioner. Gelombang stasioner terbentuk jika terdapat dua buah gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama saling gelombang dengan amplitudo dan frekuensi sama ini memiliki arah saling berlawanan kemudian bertemu. Gelombang stasioner memiliki ciri-ciri yakni terdiri dari perut dan simpul. Perut gelombang stasioner adalah tempat kedudukan titik-titik yang memiliki amplitudo maksimum dari simpul gelombang adalah tempat kedudukan titik yang memiliki amplitudo nol atau amplitudo minimal. Contoh terjadinya gelombang berdiri atau stasioner adalah ketika suatu tali diikat pada tiang sementara ujung tali dipegang dengan 1. Perut dan simpul gelombang stasionerTali tersebut kemudian digetarkan naik turun maka akan terbentuk gelombang yang merambat dari ujung tali yang digetarkan ke ujung tali terikat. Saat gelombang mencapai ujung tali terikat maka gelombang akan dipantulkan lagi ke sumber gelombang gelombang datang dan gelombang pantul akan membentuk gelombang stasioner. Sehingga bisa disimpulkan bahwa gelombang stasioner atau gelombang berdiri merupakan gelombang hasil superposisi dua gelombang berjalan yang frekuensinya sama, amplitudo sama dan arah stasioner yang terbentuk dibedakan menjadi dua jenis yakni gelombang stasioner ujung pemantul bebas serta gelombang stasioner ujung pemantul Stasioner Ujung TerikatGelombang stasioner ujung terikat adalah gelombang terbentuk ketika salah satu ujung tali digetarkan sementara ujung tali lainnya diikat ke tiang dan sebagainya atau dalam posisi diam. Maka gelombang stasioner yang terbentuk adalah sebagai berikutGambar 2. Gelombang Stasioner Ujung TerikatHuruf P di atas menunjukkan perut gelombang sementara s adalah simpul gelombang. Persamaan simpangan pada titik P gelombang di atas memenuhi persamaan perpaduan keduanya seperti di bawah iniSimpangan gelombang datangy1 = A sin [ù t – k l – x]Sementara simpangan dari gelombang pantul adalahy2 = -A sin [ù t – k l + x]Maka perpaduan antara y1 gelombang datang dan y2 gelombang pantul memenuhi persamaan di bawah iniyp = y1 + y2yp = A sin [ù t – k l – x] + -A sin [ù t – k l + x]yp = 2A cos ½ 2 ù t – 2 kl . sin ½ 2 kxyp = 2A sin kx cos ù t – klDapat dilihat dari persamaan di atas bahwa gelombang stasioner dengan ujung yang terikat mempunyai nilai Amplitudo yang bergabung di posisinya dan memenuhi persamaan di bawah iniAp = 2A sin kxKeteranganx = jarak sebuah titik terhadap ujung pemantulλ = panjang gelombang stasionerGelombang Stasioner Ujung BebasSebagaimana gelombang stasioner ujung terikat, pada gelombang stasioner ujung bebas maka juga dibentuk dari dua buah gelombang berjalan yakni gelombang datang serta gelombang pantul. Di bawah ini adalah persamaan gelombang datang dan gelombang pantul stasioner ujung bebasGelombang datang y1 = A sin [ù t – k l – x]Gelombang pantul y2 = A sin [ù t – k l + x]Perpaduan dari gelombang datang dan gelombang pantul akan menghasilkan persamaan matematis gelombang stasioner ujung bebas sebagai berikutyp = 2A cos kx sin ù t – 2 klAp = 2A cos kxGambar 3. Gelombang stasioner ujung bebasLetak simpul dari gelombang stasioner ujung bebas ketika amplitudo sama dengan 0, ketika cos kx = 0. Sehingga secara berurutan letak simpul gelombang stasioner ujung bebas ditentukan dengan persamaan berikutSimpul pertama kx1 = ½ 𝞹 maka x1 = ¼ Simpul kedua kx2 = 3/2 𝞹 maka x2 = 3/4 Simpul ketiga kx3 = 5/2 𝞹 maka x3 = 5/4 Simpul keempat kx4 = 7/2 𝞹 maka x4 = 7/4 dan seterusnyaRumus Gelombang StasionerUntuk menghitung jarak antara perut dan simpul pada gelombang stasioner, maka digunakanlah sifat gelombang stasioner yakni jarak simpul dan perut paling dekat sama dengan ¼ ë. Berikut persamaannyaXps = ¼ ëSementara rumus untuk menghitung letak simpul gelombang stasioner ujung bebas dinyatakan dengan rumus di bawah inix = 2n – 1 ¼ λKeterangann = orde simpul 1, 2, 3, 4 dan seterusnyax = jarak perut gelombang dari ujung bebasContoh Soal Gelombang StasionerSoal 1Suatu tali berukuran panjang dibiarkan bebas kemudian salah satu ujungnya digetarkan terus menerus dengan amplitudo sebesar 15 cm. Periode gelombang adalah 4 s, sementara cepat rambat dari gelombang tali sebesar 20 cm/s. Tali tersebut membentuk gelombang stasioner. Tentukan nilai berikuta. Amplitudo gelombang stasioner di titik Q yang jaraknya 15 cm dari ujung bebasb. Letak simpul ke 2 serta perut ke 3 dari ujung tali bebas PembahasanDiketahuiA = 15 cmv = 20 cm/sT = 4 sJawaba. Amplitudo titik Q Aq dengan x = 30 cmPertama-tama dihitung nilai panjang gelombang λλ = v x T = 20 cm/s x 4 s = 80 cmSehingga besar amplitudo di titik Q dengan jarak sejauh 30 cm dari ujung tali bebas adalahSehingga besar amplitudo adalah 15√2 cm karena diambil nilai positif atau nilai Letak simpul ke-2 menggunakan rumus di bawahXs2 = 2n – 1 ¼ λXs2 = 2 . 2 – 1 ¼ x 80Xs2 = 4 – 1 20 = 60 cmLetak perut ke 3Xp3 = n – 1 ½ λXp3 = 3 – 1 ½ λXp3 = 2 x ½ x 80 = 80 cmSoal 2Sebuah tali diikat di salah satu ujungnya kemudian ujung lain digetarkan sehingga membentuk gelombang dengan frekuensi 12 Hz sementara cepat rambatnya 2,4 m/s. Tentukan jarak titik simpul ke 4 dari titik = v/f = 2,4/12 = 0,2 mx = 3/2 ë = 3/2 x 0,2 m = 0,3 mGelombang stasioner adalah gelombang yang terbentuk karena saling bertemunya dua buah gelombang berjalan yang memiliki amplitudo serta frekuensi sama dengan arah berbeda sehingga membentuk sebuah gelombang baru. Gelombang baru ini bisa terbentuk karena adanya pemantulan gelombang.Suatugelombang stasioner memiliki persamaan y = 40 cos 2π x sin 100π t. x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Pernyataan berikut berkaitan dengan gelombang stasioner tersebut. 1) Amplitudo gelombang sumber adalah 40 cm. 2) Frekuensi gelombang sumber 50 Hz. 3) Panjang gelombang sumber adalah 50 cm. 4) Cepat rambat gelombang sumber adalah 250 cm/s.D. DianMahasiswa/Alumni Universitas Negeri Malang08 Februari 2022 0802Jawaban terverifikasiHalo Carolyn, jawaban yang benar dari pertanyaan di atas adalah A. 15 cm. Diketahui λ = 60 cm Ditanyakan Jarak simpul dan perut gelombang terdekat s = ...? Pembahasan Untuk mengerjakan soal tersebut maka Jumlah simpul dan perut yang berdekatan memiliki panjang gelombang 1/4 λ Jadi, jarak simpul ke perut terdekat adalah 1/4 x 60 = 15 cm Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah A. 15 cm. X2XyJ.