materi 1 gelombang mekanik - blog belajar fisika sma · pdf filebelajar fisika sma | fisika...
Post on 31-Jan-2018
238 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 1
PPEENNDDAAHHUULLUUAANN
Hai ... Apa khabar para Peselancar Fisika yang berbahagia...
Mudah-mudahan fine-fine aja ya. Ok kawan.... sukses ya, Anda kini telah sampaipada bahasan tentang gelombang Mekanik. Bahasan yang sangat mudah dipahamibila Anda tekun mengkaji dan rajin belajar ataupun berlatih menyelesaikan soal-soal latihan. Mudah-mudahan Belajar Fisika SMA di www.fisika-sma.us, dapatmembantu Anda memahami tentang Gelombang Mekanik, semoga ya...
Ok kawan... kita mulai aja yuk kajiannya.
Gelombang adalah gangguan yang merambat. Bentuk idealdari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selainradiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional,yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga dapatmerambat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapatmenghasilkan gaya memulihkan yang lentur). Gelombang
berjalan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpamengakibatkan partikel dari mediumnya berpindah secara permanen; yaitu tidakada perpindahan secara masal. Bahkan, setiap titik khusus, hanya berosilasi disekitar satu posisi tertentu.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang)
Materi 1Gelombang Mekanik
By Rachmat A syukur
STANDAR KOMPETENSI1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam
menyelesaikan masalah
KOMPETENSI DASAR
1.1 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 2
Panjang Gelombang
Satu gelombang () didefinisikan sebagai jarak antara dua titik puncak (AE) ataudua titik lembah (GK). Panjang gelombang terdiri satu puncak (0AB) dan satulembah (BCD). Lihat gambar 1. di bawah.
v
Gambar 1. Deskripsi grafis panjang, puncak dan lembah gelombang
Frekuensi dan Periode Gelombang
Frekuensi gelombang (f) adalah banyaknya gelombang yang melewati suatu titikdalam waktu satu detik. Sedangkan periode (T) adalah waktu yang diperlukanuntuk menempuh satu gelombang.
1f
T atau
1 T
f
dengan f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)
Cepat Rambat Gelombang
Cepat rambat gelombang (v) adalah jarak yang ditempuh satu gelombang dalamsatu periode.
vT
atau f v
dengan v = cepat rambat gelombang (m/s)
= panjang gelombang (m)
C G
A E I M
B
D
F
H
J
L
N
Q
K P
0
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 3
AA.. PPeerrssaammaaaann GGeelloommbbaanngg BBeerrjjaallaann
Setelah O bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama:
-ttp vx
Persamaan Umum Gelombang Berjalan :
yp = A sin tp
yp = A sin (t ±vx
) =T2
atau = 2 f
yp = A sin (t ± vx
) yp = A sin 2 (Tt
±x
)
yp = A sin (t ± kx) k =2
dengan yp = simpangan gelombang di titik P (m, cm)
A = amplitudo gelombang (m, cm)
x = jarak titik P dari titik pusat O (m, cm)
k = bilangan gelombang
= panjang gelombang (m,cm)
= kecepatan sudut (rad/s)
t = lamanya titik asal telah bergetar (s)
t = sudut fase gelombang (rad)
= arah rambat gelombang ke kanan
= arah rambat gelombang ke kiri
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 4
Kecepatan getaran partikel di titik P :
vp =dt
dyp = A cos (t ± kx)
dengan vp = kecepatan getaran di titik P (m/s)
Percepatan getaran partikel di titik P :
ap =dtap = -2A sin (t ± kx) = -2yp
dengan vp = percepatan getaran di titik P (m/s2)
Sudut fase, Fase dan Beda fase
2 (Tt
±x
) sudut fase = p
(Tt
±x
) fase = p
x
beda fase =
BB.. JJeenniiss GGeelloommbbaanngg
Ditinjau dari arah getar (gangguan/usikan), gelombang dibedakan menjadigelombang transversal dan gelombang longitudinal. Sedangkan ditinjau darimedium perambatannya, gelombang dibedakan menjadi gelombang mekanik dangelombang elektromagnetik.
Gambar 2a. Gelombang Transversal Gambar 2a. Gelombang Longitudinal
CC.. GGeelloommbbaanngg SSttaassiioonneerr
Gelombang stasioner adalah gelombang yang amplitudonya berubah terhadapposisi. Gelombang tersebut dapat terbentuk dari perpaduan atau superposisi duagelombang yang memiliki amplitudo, panjang gelombang dan frekuensi yang sama,tetapi arahnya berlawanan.
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 5
Gambar 3. Grafis Gelombang Stasioner
Pada ilustrasi grafis gelombang stasioner diatas, partikel-partikel yang dilaluigelombang bergetar naik turun dengan amplitudo berbeda, bergantung padaposisinya. Titik-titik yang mempunyai amplitudo maksimum disebut perut (P) dantitik-titik yang mempunyai amplitudo minimum (nol) disebut simpul (S).
Pemantulan Ujung Bebas
Waktu yang dibutuhkan gelombang datang untuk tiba di titik P,-
-ttp vx
dengan persamaan gelombang datang y1 = A sin 2 (Ttp ) = A sin 2 (
x)-
-(
Tt
)
y1 = A sin 2 (
-Tt
+x
)
Waktu yang dibutuhkan gelombang pantul untuk tiba di titik P, -ttp vx
dengan persamaan gelombang pantul y2 = A sin 2 (Ttp ) = A sin 2 (
x)
-(
Tt
)
y2 = A sin 2 (
-Tt
-x
)
lgel. datang
gel. pantul
P
x
Ap
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 6
Persamaan gelombang stasioner pada ujung bebas adalah:
yp = y1 + y2
y2 = 2A cos 2
x
sin 2
-Tt
coba buktikan ya !
Ap = amplitudo gelombang stasioner
Ap = 2A cos 2
x
sehingga persamaannya menjadi:
Pemantulan Ujung Tetap
Waktu yang dibutuhkan gelombang datang untuk tiba di titik P,-
-ttp vx
dengan persamaan gelombang datang y1 = A sin 2 (Ttp ) = A sin 2 (
x)-
-(
Tt
)
y1 = A sin 2 (
-Tt
+x
)
Waktu yang dibutuhkan gelombang pantul untuk tiba di titik P, -ttp vx
dengan persamaan gelombang pantul y2 = -A sin 2 (Ttp ) = -A sin 2 (
x)
-(
Tt
)
Ap
yp = Ap sin 2
-Tt
gel. datang
gel. pantul
P
x
Ap
l
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 7
y2 = -A sin 2 (
-Tt
+x
)
Persamaan gelombang stasioner pada ujung tetap adalah:
yp = y1 + y2
y2 = 2A sin 2
x
cos 2
-Tt
coba buktikan lagi ya !
Ap = amplitudo gelombang stasioner
Ap = 2A sin 2
x
sehingga persamaannya menjadi:
DD.. GGeejjaallaa GGeelloommbbaanngg
1. Pemantulan
Pada peristiwa pemantulan gelombang akan berlaku hukum pemantulangelombang yaitu sudut pantul sama dengan sudut datang. Artinya, ketika berkasgelombang datang membentuk sudut terhadap garis normal (garis yang tegaklurus permukaan pantul), maka berkas yang dipantulkan akan membentuk sudut terhadap garis normal.
Gambar 4. Pemantulan Gelombang
Ap
yp = Ap cos 2
-Tt
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 8
2. Pembiasan
Pembiasan gelombang (refraksi) adalah pembelokan arah muka gelombangketika masuk dari satu medium ke medium lainnya. Adakalanya pembiasan danpemantulan terjadi secara bersamaan. Ketika gelombang datang mengenaimedium lain, sebagian gelombang akan dipantulkan dan sebagian lainnya akanditeruskan atau dibiaskan. Refraksi terjadi karena gelombang memiliki kelajuanberbeda pada medium yang berbeda.
Gambar 5. Pembiasan Gelombang
3. Interferensi
Interferensi gelombang adalah perpaduan atau superposisi gelombang ketikadua gelombang atau lebih tiba di tempat yang sama pada saat yang sama.Interferensi dua gelombang dapat menghasilkan gelombang yang amplitudonyasaling menguatkan (interferensi maksimum) dan dapat juga menghasilkangelombang yang amplitudonya saling melemahkan (interferensi minimum).
Gambar 6. Interferensi Gelombang
BELAJAR FISIKA sma | FISIKA sma onlineSEMESTER 1KELAS XII IPA
TTeemmppaattnnyyaa BBeellaajjaarr FFiissiikkaa SSMMAA OOnnlliinnee
http://fisika-sma.us Halaman 9
4. Difraksi
Difraksi gelombang adalah peristiwa pembelokan gelombang ketika melewaticelah sempit atau penghalang.
Gambar 7. Difraksi Gelombang
top related