laporan 3 superposisi gelombang
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gelombang adalah getaran yang merambat melalui medium, tanpa disertai
perambatan partikel-partikel mediumnya. Berdasarkan perubahan amplitudonya,
gelombang dibedakan menjadi gelombang berjalan yaitu gelombang yang
amplitudonya tetap. Misalnya jika salah satu tali diikatkan pada beban yang
tergantung pada pegas vertikal dan pegas digetarkan naik turun, maka getaran pegas
akan merambat pada tali. Jika diamati secara seksama maka amplitude gelombang
(simpangan maksimum) yang merambat pada tali selalu tetap, gelombang stasioner
yaitu gelombang yang amplitudonya berubah-ubah (dalam kisaran nol sampai nilai
maksimum tertentu) Contohnya, pada saat suatu getaran merambat pada tali dan
membentuk gelombang berjalan sinus (Sutrisno, 1984).
Berdasakan penjelasan tersebut, agar dapat menggambarkan bentuk-bentuk
gelombang untuk frekuensi sama, amplitudo sama, frekuensi sama, amplitudo beda
dan frekuensi beda, amplitudo sama serta menentukan hubungan antara frekuensi,
amplitudo dan kecepatan gelombang maka dilakukanlah percobaan ini.
1
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan :
1. Bagaimana cara menggambarkan bentuk-bentuk gelombang 1, gelombang 2, dan
hasil superposisi untuk amplitudo sama, frekuensi sama, amplitudo sama,
frekuensi beda dan amplitudo beda, frekuensi sama ?
2. Apa hubungan antara Amplitudo, Frekuensi, dan Kecepatan Gelombang ?
1.3 Tujuan Percobaan
Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah :
1. Menggambarkan bentuk-bentuk gelombang 1, gelombang 2, dan hasil superposisi
untuk amplitudo sama, frekuensi sama, amplitudo sama, frekuensi beda dan
amplitudo beda, frekuensi sama.
2. Menuliskan hubungan antara Amplitudo, Frekuensi, dan Kecepatan Gelombang.
1.4 Manfaat
Manfaat dari percobaan ini adalah :
1. Mahasiswa dapat menggambarkan bentuk-bentuk gelombang 1, gelombang 2, dan
hasil superposisi untuk amplitudo sama, frekuensi sama, amplitudo sama,
frekuensi beda dan amplitudo beda, frekuensi sama.
2. Mahasiswa dapat menuliskan hubungan antara Amplitudo, Frekuensi, dan
Kecepatan Gelombang.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Superposisi Gelombang
Menurut Almira (2014), Apabila dua gelombang atau lebih merambat pada medium
yang sama. Maka, gelombang-gelombang tersebut akan datang di suatu titik pada saat
yang sama sehingga terjadilah superposisi gelombang. Artinya, simpangan
gelombang-gelombang tersebut di tiap titik dapat dijumlahkan sehingga akan
menghasilkan sebuah gelombang baru, disebut sebagai superposisi gelombang.
Gambar 2.1 Superposisi dua gelombang y1 dan y2 yang memiliki amplitudo berbeda.
Misalkan, simpangan getaran di suatu titik disebabkan oleh gelombang satu dan dua,
yaitu y1 dan y2. Kedua gelombang mempunyai amplitudo A dan frekuensi sudut yaitu
ω yang sama dan merambat dari titik yang sama dengan arah sama pula. Persamaan
superposisi dua gelombang tersebut dapat diturunkan persamaannya sebagai berikut.
3
y1 = A sin ωt; y2 = Asin (ωt + Δθ) ...................................................(2.1)
Kedua gelombang di atas memiliki perbedaan sudut fase sebesar Δθ. Perpaduan dua
buah gelombang atau superposisi terjadi pula ketika gelombang datang dan
gelombang pada sebuah tali yang bergetar secara terus-menerus dijumlahkan. Kedua
gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama serta berlawanan arah
tersebut akan menghasilkan sebuah superposisi gelombang yang disebut gelombang
stasioner atau gelombang diam.
Penjumlahan gelombang (superposisi) terjadi ketika dua buah gelombang atau lebih
yang menjalar dalam medium yang sama dan pada saat yang sama akan
menyebabkan simpangan dari partikel dalam medium menjadi jumlah dari masing-
masing simpangan yang mungkin ditimbulkan oleh masing-masing gelombang.
Dalam superposisi dua gelombang atau lebih dapat menghasilkan sebuah gelombang
berdiri yang mungkin simpangannya saling menguatkan atau saling melemahkan
bergantung kepada beda fase gelombang-gelombang tersebut. Apabila beda fase
antara gelombang-gelombang yang disuperposisikan adalah 1/2 maka hasilnya saling
melemahkan. Jika panjang gelombang dan amplitudo gelombang-gelombang tersebut
sama, maka simpangan hasil superposisi tersebut nol. Sebaliknya, jika fase
gelombang-gelombang yang disuperposisikan itu sama, maka simpangan hasil
superposisi itu saling menguatkan. Jika panjang gelombang dan amplitudo
gelombang-gelombang itu sama maka simpangan hasil superposisi itu sebuah
gelombang berdiri dengan amplitudo dua kali amplitudo kedua gelombang. Prinsip
4
Superposisi Linear, yaitu: Ketika dua gelombang atau lebih datang secara bersamaan
pada tempat yang sama, resultan gangguan adalah jumlah gangguan dari masing–
masing gelombang. Prinsip ini dapat diaplikasikan pada semua jenis gelombang,
termasuk gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang
elektromagnetik seperti cahaya. Gelombang stasioner atau gelombang berdiri atau
gelombang diam adalah hasil pertemuan antara gelombag datang dengan gelombang
pantul yang memiliki frekuensi dan amplitudo yang sama bahwa gelombang datang
yang merambat ke kanan Pertemuan dua gelombang ini menghasilkan gelombang
stasioner (Tipler, 1991).
2.2 Prinsip Superposisi
Ketika dua gelombang atau lebih datang secara bersamaan pada tempat yang sama,
resultan gangguan adalah jumlah gangguan dari masing-masing gelombang. Prinsip
ini dapat diaplikasikan pada semua jenis gelombang termasuk gelombang bunyi,
gelombang permukaan air dan gelombang elektromagnetik seperti cahaya. Kita akan
mempraktekkan prinsip ini untuk menemukan rumus gelombang stasioner pada tali.
ketika gelombang telah sampai pada ujung lainnya, gelombang datang akan
dipantulkan sehingga terjadilah gelombang pantul. Dengan demikian pada setiap titik
sepanjang tali, bertemu dua gelombang yaitu gelombang datang dan gelombang
pantul, yang keduanya memiliki amplitudo dan frekuensi yang sama. Superposisi
kedua gelombang yang berlawanan arah inilah yang menghasilkan gelombang
stasioner . Ujung tali yang tak digetarkan bisa diikat kuat pada sebuah tiang sehingga
5
tidak dapat bergerak ketika ujung lainya digetarkan. Ujung ini disebut ujung tetap.
Tetapi bisa juga ujung yang tak digetarkan ini diikatkan pada suatu gelang yang
bergerak pada tiang tanpa gesekan. Ujung ini disebut ujung bebas (Alonso, 1980).
2.3 Gelombang Transversal
Suatu gelombang dapat dikelompokkan menjadi gelombang trasnversal jika partikel-
partikel mediumnya bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah tegak lurus terhadap
gerak gelombang. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita
menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak
lurus dengan arah gerak gelombang. Bentuk gelombang transversal tampak seperti
gambar di bawah:
Gambar 2.2 Gelombang Transversal
Berdasarkan gambar di atas, tampak bahwa gelombang merambat ke kanan pada
bidang horisontal, sedangkan arah getaran naik-turun pada bidang vertikal. Garis
putus-putus yang digambarkan ditengah sepanjang arah rambat gelombang
menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau air). Titik tertinggi
gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut lembah. Amplitudo
6
adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari
posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang
disebut panjang gelombang (disebut lambda – huruf yunani). Panjang gelombang
juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau jarak dari lembah
ke lembah (Giancoli, 2001).
2.4 Gelombang Longitudinal
Selain gelombang transversal, terdapat juga gelombang longitudinal. Jika pada
gelombang transversal arah getaran medium tegak lurus arah rambatan, maka pada
gelombang longitudinal, arah getaran medium sejajar dengan arah rambat gelombang.
Jika dirimu bingung dengan penjelasan ini, bayangkanlah getaran sebuah pegas.
Perhatikan gambar di bawah:
Gambar 2.3 Gelombang Longitudinal
Pada gambar di atas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan
gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas. Rapatan
merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan
merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang
7
tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal
terdiri dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak antara rapatan
yang berurutan atau regangan yang berurutan (Halliday dan Resnick, 1991).
2.5 Persamaan superposisi gelombang
Menurut Sutrisno (1984), Gambar 2.4 menunjukkan gelombang transversal pada
seutas tali ab yang cukup panjang. Pada ujung a kita getarkan sehingga terjadi
rambatan gelombang. Titik p adalah suatu titik yang berjarak x dari a.
Gambar 2.4 Gelombang berjalan pada seutas tali
Misalnya a digetarkan dengan arah getaran pertama kali ke atas, maka persamaan
gelombangnya adalah:
y = A sin ωt………………………………………………………..(2.2)
Getaran ini akan merambat ke kanan dengan kecepatan v, sehingga getaran akan
sampai di p setelah selang waktu x/v. Berdasarkan asumsi bahwa getaran berlangsung
konstan, persamaan gelombang di titik p adalah:
yp = A sin ωtp ……………………………………………………..(2.3)
Selang waktu perjalanan gelombang dari a ke p adalah x/v. Oleh karena itu,
persamaan 2.4 dapat dituliskan sebagai berikut.
8
yp = A sin ω ( t - xv )………………………………………………...
(2.4)
Dengan ω = 2лf dan k = 2 лƛ serta v = f .ƛ, persamaan 1.4 dapat kita jabarkan
menjadi:
yp = A sin (ωt – kx)………………………………………………..(2.5)
Jika gelombang merambat ke kiri maka titik p telah mendahului a dan persamaan
gelombangnya adalah:
yp = A sin (ωt + kx)……………………………………………….(2.6)
Jika titik a digetarkan dengan arah getaran pertama kali ke bawah, maka amplitudo
(A) negatif. Dengan demikian, persamaan gelombang berjalan dapat dituliskan
sebagai berikut.
yp = ± A sin (ωt ± kx)……………………………………………...(2.7)
dengan yp adalah simpangan, A ialah amplitudo, k adalah bilangan gelombang = 2 лƛ ,
v adalah cepat rambat gelombang, ƛ adalah panjang gelombang, t adalah waktu, x
adalah jarak, f adalah frekuensi, ω adalah kecepatan sudut (rad/s) = 2лf = 2 лT dan T
adalah periode ( 1s ).
Gelombang stasioner disebut juga gelombang berdiri atau gelombang tegak,
merupakan jenis gelombang yang bentuk gelombangnya tidak bergerak melalui
9
medium, namun tetap diam. Gelombang ini berlawanan dengan gelombang berjalan
atau gelombang merambat, yang bentuk gelombangnya bergerak melalui medium
dengan kelajuan gelombang. Gelombang diam dihasilkan bila suatu gelombang
berjalan dipantulkan kembali sepanjang lintasannya sendiri. Pada dua deret
gelombang dengan frekuensi sama, memiliki kelajuan dan amplitudo yang sama,
berjalan di dalam arah-arah yang berlawanan sepanjang sebuah tali, maka persamaan
untuk menyatakan dua gelombang tersebut adalah:
y1 = A sin (kx - ωt)………………………………………………...(2.8)
y2 = A sin (kx + ωt)………………………………………………..(2.9)
Resultan kedua persamaan tersebut adalah:
y = y1 + y2 = A sin (kx - ωt) + A sin (kx + ωt)…………………(2.10)
Dengan menggunakan hubungan trigonometrik, resultannya menjadi
y = 2A sin kx cos ωt……………………………………………...(2.11)
Persamaan di atas adalah persamaan sebuah gelombang tegak (standing wave). Ciri
sebuah gelombang tegak adalah kenyataan bahwa amplitudo tidaklah sama untuk
partikel-partikel yang berbeda-beda tetapi berubah dengan kedudukan x dari partikel
tersebut. Amplitudo adalah 2 ym sin kx, yang memiliki nilai maksimum 2 ym
dikedudukan-kedudukan di mana kx = π2
, 3 π2
, 5 π2
, dan seterusnya atau x =
10
ƛ4
, 3 ƛ4
, 5 ƛ4 , dan seterusnya. Titik tersebut disebut titik perut, yaitu titik-titik dengan
pergeseran maksimum. Sementara itu, nilai minimum amplitudo sebesar nol di
kedudukan-kedudukan dimana Kx = π ,2 π ,3 π , dan seterusnya atau x=ƛ2
, ƛ , 3 ƛ2
,2 ƛ ,
dan seterusnya (Alonso, 1980).
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Waktu dan tempat pelaksanaan percobaan ini adalah :
Hari/tanggal : Senin, 04 April 2016
Pukul : 15.00 WITA - Selesai
Tempat : Laboratorium Fisika Dasar, Jurusan Fisika, FMIPA UNTAD
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
1. Laptop
2. Software superposisi
3. Alat tulis menulis
3.3 Prosedur kerja
11
Prosedur kerja pada percobaan ini adalah :
1. Menggambarkan bentuk-bentuk gelombang 1, gelombang 2 dan hasil superposisi
untuk:
a. Amplitudo sama, frekuensi sama
b. Amplitudo sama, frekuensi beda
c. Amplitudo beda, frekuensi sama
2. Melengkapi tabel data berikut:
a. Amplitudo sama, frekuensi sama
Tabel 3.1 Amplitudo sama, frekuensi samaNo Frekuensi (f) Amplitudo (A) Panjang Gelombang (λ) Laju (V)
b. Amplitudo sama, frekuensi beda
Tabel 3.2 Amplitudo sama, frekuensi bedaNo Frekuensi (f) Amplitudo (A) Panjang Gelombang (λ) Laju (V)
c. Amplitudo beda, frekuensi sama
Tabel 3.3 Amplitudo beda, frekuensi samaNo Frekuensi (f) Amplitudo (A) Panjang Gelombang (λ) Laju (V)
12
3. Melengkapi tabel data berikut :
Tabel 3.4 Superposisi Gelombang
NoFrekuensi (f) Amplitudo (A) Panjang Gelombang
(λ)
Laju
(V)F1 F2 A1 A2
a. Menuliskan hubungan antara A, f, dan V dan menjabarkan perhitungannya masing-masing.
13
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
A. Gelombang Longitudinal
1. Amplitudo sama, frekuensi sama
Tabel 4.1 Gelombang longitudinal dengan frekuensi sama, amplitudo samaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang Gelombang(λ) Laju (v)
1. 2 2 10 20
2. 4 4 10 40
3. 1 1 10 10
4. 3 3 10 30
Perlakuan 1
14
Gambar 4.1 Gelombang longitudinal frekuensi sama, amplitudo sama
Keterangan f = 2, A = 2, λ= 10, v = 20
Perlakuan 2
Gambar 4.2 Gelombang longitudinal frekuensi sama, amplitudo sama
Keterangan: f = 4, A = 4, λ = 10, v = 40
Perlakuan 3
15
Gambar 4.3 Gelombang longitudinal frekuensi sama, amplitudo sama
Keterangan: f = 1, A = 1, λ = 10, v = 10
Perlakuan 4
Gambar 4.4 Gelombang longitudinal frekuensi sama, amplitudo sama
Keterangan: f = 3, A = 3, λ = 10, v = 30
2. Amplitudo beda, frekuensi sama
Tabel 4.2 Gelombang longitudinal dengan Amplitudo beda, frekuensi samaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang Gelombang(λ) Laju (v)
1. 1 6 10 60
16
2. 2 6 10 60
3. 3 6 10 60
4. 4 6 10 60
Perlakuan 1
Gambar 4.5 Gelombang longitudinal amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A= 1, f = 6, λ= 10, v = 60
Perlakuan 2
17
Gambar 4.6 Gelombang longitudinal amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A = 2, f = 6, λ = 10, v = 60
Perlakuan 3
Gambar 4.7 Gelombang longitudinal amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A = 3, f = 6, λ = 10, v = 60
Perlakuan 4
18
Gambar 4.8 Gelombang longitudinal amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A= 4, f = 6, λ = 10, v = 60
3. Amplitudo sama, frekuensi beda
Tabel 4.3 Gelombang longitudinal dengan amplitudo sama, frekuensi bedaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang Gelombang(λ) Laju (v)
1. 2 4 10 40
2. 2 6 10 60
3. 2 8 10 80
4. 2 10 10 100
Perlakuan 1
19
Gambar 4.9 Gelombang longitudinal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A= 2, f = 4, λ = 10, v = 40
Perlakuan 2
Gambar 4.10 Gelombang longitudinal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A = 2, f = 6, λ = 10, v = 60
Perlakuan 3
20
Gambar 4.11 Gelombang longitudinal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan : A= 2, f = 8, λ = 10, v = 80
Perlakuan 4
Gambar 4.12 Gelombang longitudinal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A= 2, f = 10, λ = 10, v = 100
B. Gelombang Tranversal
1. Amplitudo sama, frekuensi sama
Tabel 4.4 Gelombang transversal dengan amplitudo sama, frekuensi samaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang
Gelombang(λ)Laju Gelombang
(v)
21
1. 1 1 20 15
2. 2 2 20 30
3. 3 3 20 45
4. 4 4 20 60
Perlakuan 1
Gambar 4.13 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A= 1, f= 1, λ = 20, v = 20
Perlakuan 2
22
Gambar 4.14 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A = 2, f = 2, λ = 20, v = 40
Perlakuan 3
Gambar 4.15 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A = 3, f = 3, λ = 20, v = 60
Perlakuan 4
23
Gambar 4.16 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A= 4, f = 4, λ = 20, v = 80
2. Amplitudo beda, frekuensi sama
Tabel 4.5 Gelombang transversal dengan amplitudo beda, frekuensi samaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang
Gelombang(λ)Laju
Gelombang (v)1. 1 5 20 100
2. 2 5 20 100
3. 3 5 20 100
4. 4 5 20 100
Perlakuan 1
24
Gambar 4.17 Gelombang transversal amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A = 1, f = 5, λ = 20, v = 100
Perlakuan 2
Gambar 4.18 Gelombang transversal amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A = 2, f = 5, λ= 20, v = 100
Perlakuan 3
25
Gambar 4.19 Gelombang transversal amplitudo beda,frekuensi sama
Keterangan: A = 3, f = 5, λ = 20, v = 100
Perlakuan 4
Gambar 4.20 Gelombang transversal amplitude beda, frekuensi sama
Keterangan: A = 4, f = 5, λ = 20, v = 100
3. Amplitudo sama , frekuensi beda
Tabel 4.6 Gelombang transversal dengan amplitudo sama, frekuensi bedaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang
Gelombang(λ)Laju
Gelombang (v)
26
1. 3 1 20 20
2. 3 2 20 40
3. 3 5 20 100
4. 3 7 20 140
Perlakuan 1
Gambar 4.21 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A = 3 , f = 1 , λ = 20, v = 40
Perlakuan 2
27
Gambar 4.22 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A = 3, f = 2, λ =20, v = 80
Perlakuan 3
Gambar 4.23 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A = 3, f = 5, λ = 20, v = 100
Perlakuan 4
28
Gambar 4.24 Gelombang transversal amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A = 3, f = 7, λ = 20, v = 140
C. Superposisi Gelombang
1. Amplitudo Sama, frekuensi sama
Tabel 4.7 Superposisi Gelombang dengan amplitudo sama, frekuensi samaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang
Gelombang(λ)Laju
Gelombang (v)1. 1 1 0.60 0.60 10 10 6 62. 2 2 1.00 1.00 10 10 10 103. 3 3 1.20 1.20 10 10 12 124. 4 4 0.60 0.60 10 10 6 65. 5 5 0.60 0.60 10 10 6 66. 6 6 1.00 1.00 10 10 10 10
Perlakuan 1
29
Gambar 4.25 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A1=A2 = 1, f1 = f2= 0.60, λ = 10, v = 6
Perlakuan 2
Gambar 4.26 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A1=A2 = 2, f1 = f2= 1.00, λ = 10, v = 10
Perlakuan 3
30
Gambar 4.27 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan : A1=A2 = 3, f1 = f2= 1.20, λ = 10, v = 12
Perlakuan 4
Gambar 4.28 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A1=A2 = 4, f1 = f2= 0.60, λ = 10, v = 6
Perlakuan 5
31
Gambar 4.29 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan : A1=A2 = 5, f1 = f2= 0.60, λ = 10, v = 6
Perlakuan 6
Gambar 4.30 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi sama
Keterangan: A1=A2 = 6, f1 = f2= 1.0, λ = 10, v = 10
2. Amplitudo beda, frekuensi sama
Tabel 4.8 Superposisi Gelombang dengan amplitudo beda, frekuensi samaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang Laju
32
Gelombang(λ) Gelombang(v)1. 4 6 0.60 0.60 10 10 6 62. 4 2 0.60 0.60 10 10 6 63. 5 7 0.60 0.60 10 10 6 64. 7 3 0.60 0.60 10 10 6 65. 6 8 0.60 0.60 10 10 6 66. 8 3 0.60 0.60 10 10 6 6
Perlakuan 1
Gambar 4.31 Superposisi Gelombang amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A1= 4, A2 = 6, f1 = f2= 0.60, λ1, λ2 = 10, v 1,v2 = 6
Perlakuan 2
33
Gambar 4.32 Superposisi Gelombang amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A1= 4, A2 =2, f1 = f2= 0.60, λ1, λ 2 = 10, v 1,v2 = 6
Perlakuan 3
Gambar 4.33 Superposisi Gelombang amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A1=5, A2 = 7, f1 = f2= 0.60, λ1, λ2= 10, v 1,v2 = 6
Perlakuan 4
34
Gambar 4.34 Superposisi Gelombang amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A1= 7, A2 = 3, f1 = f2= 0.60, λ1, λ2 = 10, v 1,v2 = 6
Perlakuan 5
Gambar 4.35 Superposisi Gelombang amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A1=6, A2 = 8, f1 = f2= 0.60, λ1, λ2 = 10, v 1,v2 = 6
Perlakuan 6
35
Gambar 4.36 Superposisi Gelombang amplitudo beda, frekuensi sama
Keterangan: A1=8, A2 = 3, f1 = f2= 0.60, λ1, λ2= 10, v 1,v2 = 6
3. Amplitudo sama, frekuensi beda
Tabel 4.9 Superposisi Gelombang dengan amplitudo sama, frekuensi bedaNo Amplitudo(A) Frekuensi(f) Panjang
Gelombang(λ)Laju
Gelombang(v)1. 4 4 0.20 0.40 10 10 2 42. 4 4 0.20 0.60 10 10 2 83. 4 4 0.20 0.80 10 10 2 104. 4 4 0.20 1.00 10 10 2 125. 4 4 0.20 1.20 10 10 2 146. 4 4 0.20 1.40 10 10 2 16
Perlakuan 1
36
Gambar 4.37 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A1, A2 = 4, f1 = 0.20, f2= 0.40, λ1, λ2 = 10, v1 = 2, v2= 4
Perlakuan 2
Gambar 4.38 Superposisi Gelombang amplitude sama, frekuensi beda
Keterangan: A1, A2 = 4, f1 =0.20, f2= 0.60, λ1, λ2 = 10, v1 = 2, v2= 6
Perlakuan 3
37
Gambar 4.39 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A1, A2 = 4, f1 =0.20, f2= 0.80, λ1, λ2 = 10, v1 = 2, v2= 8
Perlakuan 4
Gambar 4.40 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A1, A2 = 4, f1 =0.20, f2= 1.00, λ1, λ2 = 10, v1 = 2, v2= 10
Perlakuan 5
38
Gambar 4.41 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A1, A2 = 4, f1 =0.20, f2= 1.20, λ1, λ2 = 10, v1 = 2, v2= 12
Perlakuan 6
Gambar 4.42 Superposisi Gelombang amplitudo sama, frekuensi beda
Keterangan: A1, A2 = 4, f1 =0.20, f2= 1.40, λ1, λ2 = 10, v1 = 2, v2= 14
39
4.2 Pembahasan
Superposisi Gelombang merupakan penjumlahan dua gelombang atau lebih dapat
melintasi ruang yang sama tanpa ada ketergantungan satu gelombang dengan yang
lain. Penjumlahan gelombang (superposisi) terjadi ketika dua buah gelombang atau
lebih yang menjalar dalam medium yang sama dan pada saat yang sama akan
menyebabkan simpangan dari partikel dalam medium menjadi jumlah dari masing-
masing simpangan yang mungkin ditimbulkan oleh masing-masing gelombang.
Dalam superposisi dua gelombang atau lebih dapat menghasilkan sebuah gelombang
berdiri yang mungkin simpangannya saling menguatkan atau saling melemahkan
bergantung kepada beda fase gelombang-gelombang tersebut.
40
Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah membuka software superposisi
gelombang pada laptop kemudian mengatur frekuensi, amplitudo dan panjang
gelombang yang ingin digunakan untuk memperoleh bentuk dan laju dari gelombang
tersebut. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan tiga jenis gelombang yaitu
gelombang longitudinal, gelombang transversal, dan superposisi gelombang dimana
masing-masing dari gelombang tersebut diberikan amplitudo sama, frekuensi sama,
amplitudo beda, frekuensi sama, serta amplitudo sama, frekuensi beda dengan 4 kali
perlakuan untuk gelombang longitudinal dan transversal dan 6 kali perlakuan untuk
superposisi gelombang.
Dari hasil percobaan yang dilakukan untuk gelombang longitudinal pada amplitudo
sama, frekuensi sama dapat dilihat bahwa semakin tinggi nilai frekuensi dan
amplitudo, maka laju gelombang akan meningkat dengan arah gelombang sejajar
dengan sumber gelombang. Pada amplitudo beda, frekuensi sama dapat dilihat bahwa
nilai dari amplitudo tidak mempengaruhi laju perambatan gelombang, hal ini
disebabkan frekuensinya bernilai tetap. Selain itu, pada amplitudo sama, frekuensi
beda dapat dilihat bahwa frekuensi gelombang sebanding dengan laju perambatan
gelombangnya dan berbanding terbalik dengan nilai amplitudo dengan bentuk
gelombangnya berupa persegi.
Pada gelombang transversal, untuk amplitudo sama, frekuensi sama diperoleh nilai
frekuensi dan amplitude yang sebanding dengan laju perambatan gelombang dimana
41
semakin besar nilai frekuensi dan amplitudo akan semakin besar pula laju perambatan
gelombangnya dengan arah gelombang yang tegak lurus terhadap sumber
gelombangnya. Untuk amplitudo beda, frekuensi sama diperoleh nilai frekuensi yang
sebanding dengan laju perambatan gelombang dimana amplitudo tidak
mempengaruhi laju perambatan gelombangnya. Selain itu, untuk amplitudo sama,
frekuensi beda diperoleh nilai frekuensi sebanding dengan laju perambataan
gelombang dan berbanding terbalik dengan nilai amplitudonya dengan bentuk
gelombangnya berupa sinusioda.
Pada superposisi gelombang, untuk amplitudo sama, frekuensi sama, dapat dilihat
bahwa semakin besar nilai amplitudo dan frekuensi, maka semakin besar pula bentuk
gelombangnya, akan tetapi kecepatan gelombang tetap karena kecepatan gelombang
tergantung pada seberapa besar frekuensi yang diberikan. Untuk amplitudo beda,
frekuensi sama, gelombang yang terbentuk akan semakin membesar pula, tetapi
kecepatan gelombang tetap karena pengaruh frekuensi dan terlihat bahwa amplitudo
sangat mempengaruhi perbesaran gelombang. Selain itu, untuk amplitudo sama,
frekuensi beda diperoleh superposisi gelombang yang besar pula seiring dengan
perubahan amplitudo serta frekuensi yang diubah. Sehingga terbukti bahwa
amplitudo, frekuensi serta kecepatan gelombang sangatlah berpengaruh dalam suatu
gelombang. Adapun bentuk gelombang yang dihasilkan pada superposisi ini
merupakan hasil gabungan atau penjumlahan dari buah gelombang transversal yang
42
membentuk suatu gelombang sinusioda yang dua kali lebih besar dari gelombang
transversal sebelum penjumlahan.
Dari hasil percobaan tersebut, dapat disimpulkan bahwa amplitudo, frekuensi dan
kecepatan gelombang saling berhubungan satu sama lain, karena ketiga besaran
tersebut dapat menentukan bentuk serta laju dari perambatan suatu gelombang.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini yaitu :
1. Bentuk Gelombang longitudinal adalah gelombang persegi dengan arah rambatan
yang sejajar dengan arah getarannya, bentuk gelombang transversal yaitu
gelombang sinusioda dengan arah rambatan yang tegak lurus dengan arah
getarannya. Sedangkan bentuk gelombang superposisi adalah bentuk sinusioda
yang tidak sejajar dengan arah rambatan dan arah getaran yang tidak teratur.
2. Hubungan antara amplitudo, frekuensi dan kecepatan gelombang adalah
berbanding lurus dimana semakin besar nilai amplitudo yang diberikan maka
43
bentuk gelombangnya akan besar dan semakin besar frekuensi dan kecepatan
gelombang maka arah rambatan dan getaran yang terbentuk akan semakin cepat
dan besar. Amplitudo mempengaruhi tinggi rendahnya gelombang yang
dihasilkan sedangkan frekuensi mempengaruhi cepat atau lambatnya kecepatan
gelombang.
5.2 Saran
Sebaiknya sebelum melakukan suatu praktikum, praktikan memahami terlebih dahulu
konsep dari percobaan yang dilakukan, agar tidak terjadi kesalahan saat melakukan
percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Almira, Susanti. 2014. Superposisi dua gelombang. (http://SMAkita.net/belajar berbagi/.html). Diakses tanggal 04 Maret 2016.
Alonso, Marcello & Edward J. Finn. 1980. Dasar-Dasar Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga.
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid I dan II (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid I dan II (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Sutrisno. 1984. Seri Fisika Dasar (Gelombang dan Optik). Bandung: ITB.
Tipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.
44