Pertemuan 3

1

Superposisi & Interferensi Fenomena gel. di alam tdk dpt digambarkan hanya

dgn perambatan 1 pulsa/gel. kombinasi byk gel. yg merambat

Prinsip superposisi:

Jk 2 atau lbh gel. merambat mll suatu medium, fungsi gel. resultan pd setiap titik mrpk jumlahan aljabar dari fungsi-fungsi gel yg ada.

Konsekuensi: dua gel yg merambat dan saling berpapasan tdk akan mengakibatkan gel. tsb rusak.

Misal: gel. suara di udara

gel. di permukaan air 2

Interferensi Interferensi: kombinasi bbrp gel. pd ruang yg sama yg

menghasilkan gel. resultan

Ada 2 jenis:

Interferensi membangun resultan lbh bsr dr masing-masing gel. yg berinterferensi

Interferensi merusak resultan lbh kecil dr masing-masing gel. yg berinterferensi

Contoh??

3

Ilustrasi: gel. pd tali y1 merambat ke kanan

y2 merambat ke kiri

Gambar b dan c: kedua gel berpapasan

Gambar d: kedua gel berpisah dan trs merambat sesuai arah masing-masing

Interferensi membangun (constructive interference)

4

Ilustrasi: gel. pd tali y1 merambat ke kanan

y2 merambat ke kiri

Gambar b dan c: kedua gel berpapasan

Gambar d: kedua gel berpisah dan trs merambat sesuai arah masing-masing

Interferensi merusak (destructive interference)

5

6

Ilustrasi: gel. pd pegas Dari dua ilustrasi berikut ini, manakah yang menggambarkan

interferensi membangun dan manakah yang merusak? Jelaskan.

7

Ilustrasi: gel. pd perm. air

Ada berapa gel?

Bgmn saat gel saling berpapasan ?

Bgmn gel sesaat setelah berpapasan?

Apa jenis interferensi yg terjadi?

Soal Latihan Dua gelombang A dan B bergerak pada arah yang

berlawanan sepanjang sebuah tali yang sama dengan kecepatan 2 cm/detik. Amplitude gelombang A dua kali amplitude gelombang B. Lihat gambar berikut yang diplot pada saat t = 0. Gambarkan bentuk pulsa pada tali saat:

t = 0,5 detik

t = 0,75 detik

t = 1 detik

t = 1,25 detik

t = 1,5 detik

8

Gambar utk soal contoh, digambar pada t = 0 detik :

Penyelesaian:

Pada t = 0,5 detik

9

Pada t = 0,75 detik

Pada t = 1 detik

10

Pada t = 1,25 detik

Bgmn bentuk gel gabungannya, coba gambarkan.

Pada t = 1,5 detik

11

Perhatikan bahwa pada saat kedua gelombang telah bertemu dan overlapping maka gelombang baru yg terbentuk adalah gabungan kedua gelombang. Hal ini diperlihatkan pada gambar gelombang pada saat t = 1,5 detik. Bentuk gelombang gabungan pada saat t = 1,25 detik belum digambarkan dan silakan anda coba untuk menggambarkannya sbg latihan.

Pada pembahasan berikutnya akan lebih banyak digunakan gelombang sinusoidal sebagai contoh. Hal ini disebabkan karena gelombang sinusoidal mrpk salah satu gelombang yg sangat sederhana namun dpt mempermudah dalam berbagai pembahasan. Disamping itu sifatnya yang periodik jg memberikan satu kelebihan yg lain.

12

Soal Latihan (kerjakan sbg PR)

Dua gel pulsa merambat saling mendekat pd sebuah tali dengan kecepatan 10 cm/detik (lihat gambar). Gambarkan bentuk gel. pd tali setelah 0,6 detik.

13

Penyelesaian:

Kerjakan sesuai petunjuk

1. Gambarlah gel pertama setelah berjalan ke kanan selama 0,6 detik

2. Gambarlah gel kedua setelah berjalan ke kiri selama 0,6 detik

3. Jumlahkan kedua gel dg mengambil titik-titik terpenting pd kedua gel

4. Gambarlah gelombang baru yg terbentuk sebagai hasilnya. Apakah bentuk gel yg baru serupa dg gel pertama atau kedua? Mengapa?

14

Kecepatan Gel. Pada Tali

15

Maka:

R

vRT

R

mvmaF

Maka

Rsm

talisegmenMassa

TTF

gayaTotal

r

r

2

2

22

2

2sin2

Tv

Senar-senar pada piano

mempunyai tegangan tali dan

massa per satuan panjang yang

bervariasi. Kombinasi variasi

tersebut dengan panjang senar

yang juga bervariasi akan

menghasilkan jangkauan nada

yang cukup lebar.

16

Contoh Soal

Sebuah tali mpy massa 0,3 kg dan pjg 6 m. Tali tsb diberi beban dgn massa 2 kg. Tentukan:

kecepatan gelombang yg dpt merambat melalui tali tsb

Waktu yg diperlukan oleh gel utk merambat dr tembok hingga sampai ke ujung derek (pulley)

17

Penyelesaian:

Tegangan tali akibat pembebanan adl:

Massa per satuan panjang dari tali yg digunakan adl:

Maka kesepatan gelombang pd tali adl:

Dan waktu yg dibutuhkan gel utk mencapai pulley adl 0,256

detik (jelaskan!)

18

Referensi Fundamentals of Physics, Halliday Resnik, Chapter 16:

Motion Wave, page 497

College Physics, Serway: Chapter 13

19