gelombang harmonik (2)

Author: faris-julda-pradipta

Post on 07-Jul-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    1/24

    GELOMBANG

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    2/24

     Apa yang menentukan jenis kedua gelombang ?

    membutuhkan

    zat perantara

    bisa tanpa zat

    perantara

    Mekanik Non-mekanik

    KLASIFIKASI GELOMBANG

    MEKANIK

     Gelombang Tali

     Gelombang Bunyi Gelombang Air 

    NON-MEKANIK

     Gelombang Elektromagnetik

     Gelombang Cahaya Gelombang Radio

    ContohContoh

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    3/24

     Apa yang disebut dengan

    gelombang ?Tinjau getaranpegas arah vertikalpersamaanGHS:   0

    2

    2

    =+   ym

    td

    yd

    tsinAy   ω=f π=ω 2

    simpangan

    pegas:dimana:

    apa yang terjadi pada setiapbagian tali ?

     Jika ujung bandul diikat denganseutas tali

    02

    22

    2

    2

    =−xd

    ydu

    td

    yd

    ( )xk tsinAy   −ω=

    λ

    π= 2

    persamaan gelombangharmonik:

    simpangan

    bagian talidimana:

    !atatan:

    f  "rekuensi satuannya H# $ %&sk  bilangan gelombang

    satuannya m'%λ panjang gelombangsatuanya mu (epat rambat gelombangsatuannya m&se( gelombang tali

    ρ=

      Tu

     gelombang bunyi di udaraρβ

    =u

     gelombang bunyi dalam #at ρ= Yu

    +bentuk penjalaranener 

    gi,

     sm340=

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    4/24

    -agaimana de.nisi :

    /anjang Gelombang )λ*

     jumlah setiap bagiantali melakukangetaran/usikan tiap

    satuan waktu

     jarak yang ditempukoleh energi getaranuntuk melintasi satu

    gelombang

     jarak yang ditimpuhantara dua puncakberturut-turut atautiga simpul berturut-turut

     rek1ensi ) f*

     !epat ambat Gelombang )u*

      s   i  m  p  a  n  g  a  n

     perpindahan

    λ

    A

    λmengapa ?

    perhatik an

    sumbergelombang

    buktikan

    hubunganf u

      λ=

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    5/24

    CONTOH

    !" #ebuah gerak harmonik sederhana mempunyai amplitudo A

    = 6 cm" Tentukan simpangan getaran ketika ke$epatannya

    1/3 ke$epatan maksimum%

    a" amplitudo& 'rekuensi dan periode geraknya"

    b" $epat rambat gelombang

    $" ke$epatan dan per$epatan maksimum

    (" #ebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana

    sepanjang sumbu y simpangannya dinyatakan

      y   dan x  dalam meter  sedangkan t  dalam sekon& tentukan

    −=   xt  y

    4sin4

      π  π  

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    6/24

    Contoh Soal :

    1. Sebuah benda bermassa m $ 023 kg melakukanosilasi dengan periode 02 sekon dan amplitudo A $

    3×%0'2 m4 /ada saat simpangannya y $ 2 ×%0'2 mhitunglah:

    2. Sebuah balok bermassa mb $ % kg dikaitkan pada

    pegas dengan konstanta k $ %30 5&m4 Sebuahpeluru yang bermassa mp $ %0 g bergerak

    dengan ke(epatan ke(epatan vp $ %00 m&smengenai dan bersarang di dalam balok4 Jikalantai dianggap li(in

    a4 per(epatan benda

    b4 gaya pemulih

    (4 energi potensial

    d4 energi kinetik benda6

    a4 hitung amplitudo gerak harmonik sederhana yang

    b4 nyatakan persamaan simpangannya6

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    7/24

    SOAL

    #eseorang menjatuhkan sebuah batu ke dalam sebuah

    sumur" ( detik kemudian suara batu terdengar orangtersebut" )ika g = 10 m/s2  dan ke$epatan bunyi di udara

    *+, ms& maka tentukan kedalaman sumur tersebut

    SOLUSI

    2

    121 t  g h =Batu jatuh bebas.

    2t uh =Bunyi batu jatuh .   21  t t t    +=$atatan

    ( )1t t uh   −=maka 1t ut u   −= uh

    t t    −=⇔   12

    21  

     

     

     

      −=u

    ht  g hmaka 0

    2=−+⇔   t 

    u

    h

     g 

    h

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    8/24

    Y h =⇔

    022

    2

    2  =−+⇔

      gt h

    u

     g h

    022

    22

    2  =−+⇔

      gt Y 

    u

     g Y 

    0222 =−+⇔   ut Y 

     g 

    uY 

    2

    242  22

     g uut 

     g u

    −+=⇔

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    9/24

    4

    24

    22

    22

      

     

     

     

     −+

    =⇔

      g 

    uut 

     g 

    u

    h

    410

    )340(2)2)(340(4

    10

    )340(22

    22

     

     

     

     

     

     −+

    =

    ( )

    4

    1,1522,152−

    =

      ( )

    4

    2,!2

    =m",12=

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    10/24

    0

    2

    22

      =−+   t hu

     g h

     g 

     g 

    hY 

    2=misal   0

    222=−+

     g 

    t uY 

     g 

    uY 

    010

    23402

    10

    34022=

    ××−

    ×+   Y Y 

    013""#2 =−+   Y Y 

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    11/24

    ( )

    2

    )13"(142)"#("#2,1

    −××−±−=Y 

    ( )

    2

    51"#"#1

    +−=Y  5,1=

    5,12 = g h   ( )  g h

    25,1

    2

    =⇒

    mh   0125,1=

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    12/24

    Tipe Gelombang

    )(   vt  x f  y   −=

    Transversal 7ongitudinal

    arah getaran sejajardengan arah perambatanarah getaran tegak lurusterhadap arahperambatan Arti .sis

    ungsipenjalarangelombang

    "ungsi Gelombang :

    perambatan gelombang

    menjauhi sumber 

    ( )kxtsinAy   −ω=

    ( )kxtsinAy   +ω= perambatan gelombang

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    13/24

    ContohSoal :

    %4 Seutas ka1at massanya 23 gram danpanjangnya 30 (m4 8edua ujung ka1at ditarikdengan gaya 9 ne1ton4Hitung (epat rambat gelombang yang akanterjadi pada ka1at tersebut jika salah ujungdigetarkan 6

    24Tentukan

    a4 panjanggelombang )λ*b4 rekuensi )*(4 (epat rambat )u*

    pada gambar animasi di samping 6

    (m

    (m

    d4 ungsi gelombang)y*

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    14/24

    Dari medium kurangrapat ke medium

    lebih rapat

    Dari medium rapatke medium yang

    kurang rapat

    REFLEKSGEL!"#$%G$e%&m'ang Ta%i

    Tanpa erintang

    $e%&m'ang Ta%i

    Terikat uat

    $e%&m'ang Ta%i

    Terikat *&nggar 

    REFLEKS & TR$%S"SGEL!"#$%G '$D$ D($

    "ED("

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    15/24

     Apa yang dimaksud dengansuperposisi ?

     jumlah dua&lebihgelombang

    ( )kxtsinAyi   −ω=

    ( )kxtsinAyr    +ω=

    r i   yyy   +=

    kx+&sAA   2=

    SUPERPOSISI GELOMBANG

    /erhatikan:

    tsinA   ω=dengan-

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    16/24

    GEL!"#$%G #(%)

    -unyi timbul sebagai benda yangbergetar4Getaran akan menimbulkan

    perubahan tekanan udara4  /erubahan tekanan

    merambat di udara atau #atpadat dalam bentuk

    gelombang longitudinal4 ;etektor bunyi adalah alatuntuk menangkapgelombang bunyi bisaberupa

     alat atau telinga

    Telinga berungsi menerima

    gelombang bunyi dan otakmenterjemahkan inormasi

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    17/24

    CE'$T R$"#$T GEL!"#$%G #(%)

    !epat rambat bunyi selain ditentukan oleh kerapatanmedium juga oleh temperatur medium4 yait

    u:

    ( )T,u  20

    H#24 audiosonik 20 H# ≤ ƒ ≤ 204000 H#=4 ultrasonik ƒ > 204000 H#

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    18/24

    %TE%ST$S #(%)

    ntensitas -unyi

    ;aerahaudiosonik  ntensitas bunyi suatu sumber dan diterima oleh

    pendengar yang jaraknya r adalah:

    1att&m2

    merupakan laju perubahan energipersatuan 1aktu persatuan luas

    permukaan4 A 

    /? =

    %0'%2 1att&m2

    ≤   ≤ %1att&m2

    2

    %?

    r ∝

    ;engan demikian

    berlaku : s r%

    %

    r2 22

    2

    %

    %

    2

    ?

    ?

       

      

     =

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    19/24

    T%GK$T %TE%ST$S #(%)

    Tara intensitas bunyi dide.nisikan:

    dimanao

    &.

    .%&gT.   %0= d-

    intensitas ambang pendengaran manusia%0'%2

    1att&m2

    Contoh

    Soal :%4 -unyi sebuah terompet menimbulkan taraintensitas sebesar 20 d- maka tentukan taraintensitas bunyi dari %0 terompet yang ditiupserentak 6

    24 Seorang mendengar derik seekor jangkrik pada jarak 3 m dengan tara intensitas sebesar 23 d-4)a* Jika orang tersebut menjauh %0 m dari posisisemula maka tara intensitasnya menjadi 6 )b*pada jarak minimum berapa suara jangkrik

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    20/24

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    21/24

    EFEK D!''LER  -ila sumber bunyi dan pengamat saling bergerak

    relative satu terhadap lainnya )mendekati ataumenjauhi* maka rekuensi yang diterima pengamattidak sama dengan rekuensi yang dipa(arkan olehsumber4

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    22/24

    $etaran

    / $erak '&%ak 'a%ik di sekitar titik setim'ang

    yang peri&dik dise'a'kan adanya gaya pemu%ih

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    23/24

    &nt&h %ain

  • 8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)

    24/24

    OPTIK GEOMETRIOPTIK GEOMETRI

    Ada%ah i%mu yang mempe%aari sifatsifat +ahaya da%am

    suatu medium

    Ada 'e'erapa +ara memper%akukan +ahaya, yang

    diantaranya

    Cahaya ?Cahaya ?