GELOMBANGGELOMBANG

OLEHOLEH

MEGAWATIMEGAWATI

STANDAR KOMPETENSISTANDAR KOMPETENSI

MENERAPKAN KONSEP DAN MENERAPKAN KONSEP DAN PRINSIP GEJALA GELOMBANG PRINSIP GEJALA GELOMBANG DALAM MENYELASAIKAN DALAM MENYELASAIKAN MASALAHMASALAH

KOMPETENSI DASARKOMPETENSI DASAR

MENDESKRIPSIKAN GEJALA DAN MENDESKRIPSIKAN GEJALA DAN CIRI-CIRI GELOMBANG SECARA CIRI-CIRI GELOMBANG SECARA UMUMUMUM

INDIKATORINDIKATOR

MENGIDENTIFIKASI PERSAMAAN MENGIDENTIFIKASI PERSAMAAN GELOMBANG BERJALAN DAN GELOMBANG BERJALAN DAN GELOMBANG STASIONERGELOMBANG STASIONER

MATERI AJARMATERI AJAR

PENGERTIAN GELOMBANG PENGERTIAN GELOMBANG GELOMBANG TRANSFERSAL DAN GELOMBANG TRANSFERSAL DAN

LONITUDINALLONITUDINAL GELOMBANG MEKANIK DAN GELOMBANG MEKANIK DAN

ELEKTOMAGNETIKELEKTOMAGNETIK GELOMBANG BERJALAN DAN GELOMBANG BERJALAN DAN

STASIONERSTASIONER

6

Besaran Dasar Besaran Dasar GelombangGelombang

Periode ( T ) Periode ( T ) satuan sekon ( s ) satuan sekon ( s ) Frekuensi ( f ) Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz ) satuan Hertz ( Hz ) Panjang gelombang ( Panjang gelombang ( ) ) satuan meter ( m ) satuan meter ( m ) Cepat rambat gelombang ( v )Cepat rambat gelombang ( v ) satuan ( m/s ) satuan ( m/s )

GELOMBANGGELOMBANG

Gelombang adalah ganguan (usikan) Gelombang adalah ganguan (usikan) secara teus menurus yang merambat secara teus menurus yang merambat melalui suatu medium melalui suatu medium

Gelombang merupakan salah satu Gelombang merupakan salah satu cara perpindahan energi.cara perpindahan energi.

8

Periode ( T ) & Frekuensi Periode ( T ) & Frekuensi ( f )( f )

Periode : Waktu yang diperlukan untuk Periode : Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang (sekon)menempuh satu gelombang (sekon)

Frekuensi : Banyaknya gelombang yang Frekuensi : Banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon ( Hz)terbentuk setiap sekon ( Hz)

Hubungan antara frekuensi dengan Hubungan antara frekuensi dengan periodeperiode

11

f = f =

TT

Gelombang transversal Gelombang transversal

Gelommbang transversal adalah Gelommbang transversal adalah gelombang yang memiliki arah getar gelombang yang memiliki arah getar tegak lurus terhadap arah rambat tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.gelombang.

dalam gelombang ini, bentuknya ada dalam gelombang ini, bentuknya ada bukit dan ada lembah.bukit dan ada lembah.

Contoh gelombang pada slinki, Contoh gelombang pada slinki, mediumnya adalah slinki itu sendiri mediumnya adalah slinki itu sendiri yang tidak ikut berpindah.yang tidak ikut berpindah.

Gelombang longitudinal Gelombang longitudinal Gelombang longitudinal adalah Gelombang longitudinal adalah

gelombang yang memiliki arah getar gelombang yang memiliki arah getar berimpit terhadap arah rambat berimpit terhadap arah rambat gelombang .gelombang .

Dalam gelombang ini terbentuk adanya Dalam gelombang ini terbentuk adanya rapatan dan regangan.rapatan dan regangan.

Contohnya gelombang suara yang Contohnya gelombang suara yang berbentuk regangan dan rapatan pada berbentuk regangan dan rapatan pada molekul-molejul udara yang dilaluinya. molekul-molejul udara yang dilaluinya. Jadi udara berfungsi sebagai medium Jadi udara berfungsi sebagai medium gelombang suara tersebut.gelombang suara tersebut.

Gelombang mekanik dan Gelombang mekanik dan gelombang gelombang

elektromagnetikelektromagnetik Selain gelombang mekanik ada Selain gelombang mekanik ada

gelombang yang sifatnya berbeda, yaitu gelombang yang sifatnya berbeda, yaitu gelombang elektromagnetik. Gelombang gelombang elektromagnetik. Gelombang ini selain dapat merambat melalui segala ini selain dapat merambat melalui segala macam medium (padatr,cair dan gas) macam medium (padatr,cair dan gas) juga dapat merambat tampa medium juga dapat merambat tampa medium (ruang hampa atau vakum)(ruang hampa atau vakum)

Yang termasuk gelombng Yang termasuk gelombng elektromagnetik antara lain cahaya elektromagnetik antara lain cahaya tampak, gelombang radio,tv,sinar x, tampak, gelombang radio,tv,sinar x, inframerah dan ultraviolet.inframerah dan ultraviolet.

Sifat gelombangSifat gelombang

Dipantulkan (reflection)Dipantulkan (reflection) Dibiaskan (refraction)Dibiaskan (refraction) Dilenturkan (difraktion)Dilenturkan (difraktion) Dipadukan (interference)Dipadukan (interference)

Pemantulan gelombang Pemantulan gelombang

Pemantulan gelombang dapat kita Pemantulan gelombang dapat kita amati melalui tali yang direntangkan amati melalui tali yang direntangkan dan salahsatu ujungnya diikat erat dan salahsatu ujungnya diikat erat dengan tempat lain, slinki direntang dengan tempat lain, slinki direntang panjang dilantai dan juga tangki panjang dilantai dan juga tangki riak.riak.

gelombang transversal pada slinki gelombang transversal pada slinki dapat dipantulkan begitu juga dapat dipantulkan begitu juga gelombang longitudinal.gelombang longitudinal.

Gelombang pantulGelombang pantul

Maka gelombang pantul ini Maka gelombang pantul ini merupakan bidang singgung pada merupakan bidang singgung pada muka gelombang yang ditimbulkan muka gelombang yang ditimbulkan tiap titik pada muka gelombang tiap titik pada muka gelombang datang.datang.

Sudut datang (i) = sudut pantul (r)Sudut datang (i) = sudut pantul (r)

Pembiasan gelombangPembiasan gelombang

Cepat rambat gelombang dalam Cepat rambat gelombang dalam suatu zat antara sering berbeda suatu zat antara sering berbeda dengan cepat rambat dalam zat dengan cepat rambat dalam zat antara lain,walaupun frekuensi antara lain,walaupun frekuensi gelombang dalam kedua zat itu sama gelombang dalam kedua zat itu sama dengan menggunakan persamaan.dengan menggunakan persamaan.

= V.T atau V = = V.T atau V = /T/T

jadi V = jadi V = .f .f

Hal pentingHal penting Gelombang merambat dari satu medium Gelombang merambat dari satu medium

kemedium lain, sedangkan cepat rambat kemedium lain, sedangkan cepat rambat gelombnag dalam masing-masing medium gelombnag dalam masing-masing medium berbeda, maka glombang umumnya berbeda, maka glombang umumnya mengalami pembiasan.mengalami pembiasan.

Sin i/sin r = V1/V2 atau sin i/sin r = n\Sin i/sin r = V1/V2 atau sin i/sin r = n\ Karena indeks bias adalah perbandingan Karena indeks bias adalah perbandingan

kecepatan maka indeks bias juga merupakan kecepatan maka indeks bias juga merupakan perbandingan panjang gelombang.perbandingan panjang gelombang.

Ingat V = Ingat V = t t Maka n= Maka n= 1/ 1/ 22

Interferensi gelombang Interferensi gelombang

Dua gelombang koheren adalah dua Dua gelombang koheren adalah dua gelombang yang memiliki beda fase gelombang yang memiliki beda fase yang tetap.yang tetap.

Pola superposisi gelombang adalah Pola superposisi gelombang adalah pola-pola dari interferensi dua pola-pola dari interferensi dua gelombang.gelombang.

Difraksi gelombang Difraksi gelombang

Sifat umum yang khas hanya dimilki Sifat umum yang khas hanya dimilki gelombang adalah peristiwa difraksi atau gelombang adalah peristiwa difraksi atau lenturan. Berdasarkan hasil pengamatan, lenturan. Berdasarkan hasil pengamatan, gelombang dapat mentur dan membelok gelombang dapat mentur dan membelok jika melewati celah. Besarnya lenturan jika melewati celah. Besarnya lenturan dipengaruhi oleh lebar celah dan panjang dipengaruhi oleh lebar celah dan panjang gelombang. Makin sempit celah itu, gelombang. Makin sempit celah itu, makin basarlenturan itu dan makin besar makin basarlenturan itu dan makin besar panjang gelombangnya maka makin besar panjang gelombangnya maka makin besar pula lenturannya (difraksi) yang terjadipula lenturannya (difraksi) yang terjadi

22

SP

v

Fase titik P Fase titik P p = t/T – x/p = t/T – x/ Persamaan gelompang di titik PPersamaan gelompang di titik P 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 : yp = A sin (yp = A sin (t – kx)t – kx)

x

23

Cepat rambat gelombang Cepat rambat gelombang (v)(v)

Cepat rambat gelombang adalah Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu jarak yang ditempuh oleh satu gelombang ( gelombang ( ) dalam waktu satu ) dalam waktu satu periode ( T ).periode ( T ).

v =v = atau v = atau v = .f.f

TT

24

Memahami persamaan Memahami persamaan umum simpangan umum simpangan

gelombang berjalan gelombang berjalan

Titik asal ke atasTitik asal ke atas merambat ke kiri merambat ke kiri

yp = yp = A sin ( A sin (t t kx) kx)

Titik asal ke bawahTitik asal ke bawah merambat merambat ke kananke kanan

25

Memahami persamaan Memahami persamaan simpangan gelombang simpangan gelombang

berjalan berjalan Simpangan di titik PSimpangan di titik P AmplitudoAmplitudo

yp = yp = A sin ( A sin (t t kx) kx)

Bilangan Bilangan gelombanggelombang

Frekuensi sudutFrekuensi sudut

26

Frekuensi sudut & Bilangan Frekuensi sudut & Bilangan gelombanggelombang

Frekuensi sudut :Frekuensi sudut :

= 2= 2f atau f atau = 2 = 2/T/T

Bilangan gelombang :Bilangan gelombang :

k = 2k = 2//

27

So

P R

1. Gelombang pada tali 1. Gelombang pada tali berujung bebasberujung bebas a. Gelombang datang : Gelombang a. Gelombang datang : Gelombang

yamg yamg

merambat meninggalkan sumbermerambat meninggalkan sumber

yyp1p1 = A sin { 2 = A sin { 2 ( f.t – ( L-x ) / ( f.t – ( L-x ) / ) } ) }

L

xL-x

28

)2sin(

)2sin(

)2sin(

sp

T

tAy

Tvsp

tAy

T

tAy

v

sptt

p

p

29

So

P R

b. Gelombang pantul : Gelombang b. Gelombang pantul : Gelombang yang yang

merambat menuju sumbermerambat menuju sumber

yyp2p2 = A sin { 2 = A sin { 2 ( f.t – ( L+x ) / ( f.t – ( L+x ) / ) ) }}

L

xL+x

30

So

P R

c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang

merupakan paduan antara gelombang merupakan paduan antara gelombang datang datang

dengan gelombang pantul(ydengan gelombang pantul(ypp=y=yp1p1+y+yp2p2))

yypp = 2A sin { 2 = 2A sin { 2 ( f.t – L/ ( f.t – L/ )}.cos 2 )}.cos 2x/x/

L

xL+x

31

Amplitudo gelombang Amplitudo gelombang stasionerstasioner

dan Posisi perut / simpul, dan Posisi perut / simpul, untuk tali berujung bebasuntuk tali berujung bebas

A’ = 2A .cos 2A’ = 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

32

So

P

Waktu getar P

ts = t

tsp = sp/v

tp = ts – tsp

tp = t – sp/v

S = Sumber gelombang

P = titik di dalam gelombang

v = cepat rambat gelombang

ts = waktu getar sumber

tsp = waktu tempuh gelombang dari S ke P

v

33

Perbedaan FasePerbedaan Fase

Beda fase antara titik A dan titik B :Beda fase antara titik A dan titik B :

ABAB = = AA - - BB = AB/ = AB/

A B