THE JURNAL OF LONG WAVE

Name : Dona Destian

Class : XII IPA 2

Teacher : Irnanda, S.Si

ISLAMIC BOARDING SCHOOL

TECHNOLOGY OF RIAU

PENDAHULUAN

Assalamualaikum, Wr.Wb

Segala puji syukur kehadirat Allah swt yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-

Nya sehingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini.

Sholawat serta salam marilah kita sampaikan kepada rosulullh saw yang telah

menunjukan kita jalan kebenaran.

Dalam penulisan makalah ini penulis menyadari banyak terdapat kekurangan, maka

dari itu penulis membuka lebar pinti saran dan kritik baik dari guru pembimbing maupun

dari seluruh pembaca.

Wassalamualaikum.Wr.Wb

Penulis

Dona Destian

PEMAPARAN KONSEP

A. GELOMBANG1. Pengertian gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

Suatu medium disebut:

1. linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan,

2. terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas3. seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda4. isotropik jika ciri fisiknya "sama" pada arah yang berbeda

2. Macam-macam gelombang

Berdasarkan arah getar:

1. Gelombang transversal arah getarnya tegak lurus arah rambatnya.

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.

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 di tengah sepanjang arah rambat gelombang menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau air). Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut lembah. Amplitudo 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.

2. Gelombang longitudinal arah getarnya searah dengan arah rambatnya.Perhatikan gambar di bawah…

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 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. Yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau regangan (lihat contoh pada gambar di atas).

Salah satu contoh gelombang logitudinal adalah gelombang suara di udara. Udara sebagai medium perambatan gelombang suara, merapat dan meregang sepanjang arah rambat gelombang udara. Berbeda dengan gelombang air atau gelombang tali, gelombang bunyi tidak bisa kita lihat menggunakan mata. anda suka mendenger musik khan ? nah, coba sentuh loudspeaker ketika dirimu sedang memutar lagu. Semakin besar volume lagu yang diputar, semakin keras loudspeaker bergetar. Kalau diperhatikan secara seksama, loudspeaker tersebut bergetar maju mundur. Dalam hal ini loudspeaker berfungsi sebagai sumber gelombang bunyi dan memancarkan gelombang bunyi (gelombang longitudinal) melalui medium udara.

- Berdasarkan cara rambat dan medium yang dilalui :

1. Gelombang mekanik yang dirambatkan adalah gelombang mekanik dan untuk perambatannya diperlukan medium.

2. Celombang elektromagnetik yang dirambatkan adalah medan listrik magnet, dan tidak diperlukan medium.

- Berdasarkan amplitudonya:

1. Gelombang berjalan gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.

2. Gelombang stasioner gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensi dua buah gelombang datang dan pantul yang masing-masing memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.

3. Sifat-sifat Gelombang

       Pada pembahasan ini kita akan mempelajari sifat – sifat gelombang yang meliputi pemantulan, pembiasan, disperse, interferensi, difraksi dan polarisasi.

a. Pemantulan Gelombang (Refleksi Gelombang)

       

gambar:refraksi gelombang.jpg 

Pemantulan gelombang pada tangki riak, pada pemantulan ini diperoleh gelombang lingkaran yang pusatnya adalah sumber gelombang S. Gelombang pantul yang dihasilkan oleh bidang lurus juga berupa gelombang lingkaran S sebagai pusat lingkaran. Jarak S ke bidang pantul sama dengan jarak s ke bidang pantul.        Menurut Hukum Snellius, gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal berada pada satu bidang dan sudut dating akan sama dengan sudut pantul, seperti tampak pada gambar berikut:        Muka Gelombang

 

            Muka gelombang (Front wave) didefinisikan sebagai tempat kedududkan titik – titik yang memiliki fase yang sama pada gelombang, pada gambar di samping ini menunjukkan lingkaran – lingkaran tersebut merupakan muka gelombang. Jarak antara muka gelombang yang berdekatan sama dengan satu gelombang (λ). Sinar gelombang adalah garis yang ditarik dengan arah tegak lurus terhadap muka gelombang

b. Pembiasan Gelombang (Refraksi Gelombang)

           Pada pemantulan gelombang, gelombang yang tiba di batas medium akan dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang batas antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya. Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.

gambar:refraksi gelombang1.jpg

     Gambar pembiasan sinar dari udara ke air

    Pada gambar diatas diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium udara dengan indeks bias n, ke medium air yang memiliki indeks bias n2. Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan:1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pads satu hidang datar.2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain. Secara matematis Hukum Snellius dapat dirumuskansebagai berikut:

c. Interferensi Gelombang

                                                                                 Keterangan:         (a) Dua Gelombang Sefase        (b) Dua gelombang berlawanan fase

Dua gelombang disebut .sefase. jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan.                Jika dua gelombang sefase dan dua gelombang berlawanan fase mengalami interferensi, akan didapatkan seperti gambar dibawah ini:

Keterangan:(a) Interferensi maksimum dua gelombang sefase(b) Interferensi minimum dua gelombang berlawanan fase

d. Difraksi gelombang

Peristiwa difraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah celah sempit. Pada suatu medium yang

serba sama, gelombang akan merambat lurus. Akan tetapi, jika pada medium tersebut gelomhang terhalangi, bentuk dan arah perambatannya dapat berubah.Perhatikan Gambar diatas. Sebuah gelombang pada permukaan air merambat lurus. Kernudian, gelombang tersebut terhalang oleh sebuah penghalang yang memiliki sebuah celah sempit. Gelombang akan merambat melewati celah sempit tersebut. Celah sempit seolah-olah merupakan sumber gelomhang baru. Oleh karena itu. setelah melewati celah sempit gelombang akan merambat membentuk Imgkaran-lingkaran dengan celah sempit tersebut sebagai pusatnya.

e. Dispersi Gelombang

Perubahan bentuk gelombang ketika melewati suatu medium disebut disperse gelombang.Gelombang longitudinal, seperti gelombang bunyi, kecil sekali mengalami disperse atau bahkan tidak sama sekali. Sifat inilah yang digunakan dalam pencitraan dengan mengunakan USG (Ultra Sonografi).

Sudut Dispersi

Bila cahaya putih (polikromatik) atau cahaya matahari melewati suatu prisma maka cahaya yang keluar dari prisma berupa spektrum cahaya matahari yang terdiri atas warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nilla, dan ungu. Penguraian warna polikromatik menjadi warna monokromatik yang disebabkan oleh perbedaan cepat rambat dari masing – masing warna disebut dengan disperse.

f. Polarisasi Gelombang

Gelombang yang hanya merambat pada satu bidang disebut gelombang terpolarisasi linier, sedangkan gelombang yang merambat tidak pada satu bidang disebut gelombang takterpolarisasi.

Keterangan :

'

(a) Gelombang terpolarisasi linier pada arah vertical

(b) Gelombang terpolarisasi linier pada arah horizontal

(c) Gelombang takterpolarisasi Gelombang cahaya terpolarisasi adalah gelombang cahaya yang getarannya hanya dalam satu bidang, proses untuk mengubah cahaya takterpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi dikenal sebagai polarisasi.

BEBERAPA RUMUS YANG MENYERTAI GELOMBANGBESERTA CONTOH SOAL DAN PENYELESAIANNYA

a. persamaan gelombang hasil superposisi

y = y + y = A sin t + A sin ( t + )

contoh soal : 1. Dua gelombang melalui pada medium dan arah getar yang sama. Jika diketahui persamaan getaran disuatu titik yang dihasilkan dari setiap gelombang tersebut adalah y = 0,05 sin ( 16 t - x ) m dan y = 0,05 sin ( 16 t - x ) m, tentukanlah :

a. Amplitudo gelombang untuk x = 0,25 m,

b. Simpangan superposisi gelombang x = 0,25 m dan t = s.

Jawab :a. superposisi kedua gelombang

y = y + y = 0,05 sin ( 16 t - x ) - 0,05 sin ( 16 t - x )

= 0,1 sin ( 16 t) cos ( x) = cos ( x) ,1 sin ( 16 t) Untu x= 0,25 m, amplitudo super posisi gelombang A adalah :

A = 0,1 cos x

= 0.1 = 0,05 m = 5 cm

b. y = 0,1 cos sin = 0,1 cos sin

= 0.1 = 0,025 m = 2,5

persamaan gelombang pantul y = A sin 2

persamaan amplitudo gelombang A = 2A sin 2

Menentukan letak perut gelombang x = (2n + 1)

Contoh soal :

Seutas tali yang panjang nya 4 m dengan satu ujung terikat, digetarkan sehingga pada tali merambat gelombang sinus dengan amplitudo 5 cm,periode 0.2 panjanglombang 25 cm. Jika x adalah jarak sebuah titik dari ujung pantulan, tentukanlah :

a. persmaam simpang gelombang datang pada x = m

b. Ampliytudo superosisi gelombang pada x = m

c. Letak perut gelombang dari ujung pemantulanJawab :

a. y = A sin 2 = 0,05 sin 2

= 0,05 sin meter

d. Amplitudo superposisi gelombang pada x = m

A = 2A sin 2 = 2 (0,05) sin 2

= 0,1 sin 2

= 0,1 m

c. letak perut gelombang dari ujung pemantulan

x = (2n + 1) dengan n = 0,1,2,3.... dan = m

=

b. persamaan gelombang pada ujung tali bebas

Secara sederhana, persamaan simpangan superposisi gelombang dititik Q dapat dituliskan menjadi :

y = 2A cos 2

contoh soal :

Seutas tali panjang 5 m dengan ujun iktannya dapat bergerak bebas, dan ujung lainnya digetarkan dengan frekwensi 8 Hz sehingga gelombnag merambat dengan kelajuan 3 ms. Jika diketahui amplitude gelombang 10 cm tentukanlah persamaan simpang superposisi gelombang dititik p yang berjarak 1 meter dari ujung pemantulan?Jawab :

Dik : = 5 f = 8 Hz, v = 3 ms , A = 10 cm = 0,1 m,

y = 2A cos 2

m007Ay2ssaa

= 2(0,1) cos 2

= 0,2 cos

“GOOD LUCK”

PENUTUP

Ilmu pengetahuan begitu penting dalam kehidupan ini, dengan ilmu semua yang

kita lakukan menjadi mudah. Apalagi di zaman globalisasi ini, tidak sedikit

teknologi-teknologi terbaru yang ditemukan oleh para ilmuan. Maka dari itu dengan

kondisi yang modern seperti ini harus benar-benar kita manfaatkan sebaik-baik

mungkin untuk kemajuan dan kesuksesan dalam mencapai cita-cita yang kita

inginkan.

Namun dengan kondisi yag seperti ini juga kita harus tetap bisa menjadi orang

yang memiliki potensi bahwa kita adalah anak muslim yang memiliki sikap rendah

hati, berbudi pekrti luhur, berahlaq sopan kepada siapapun. Seperti pepatah pernah

mengatakan ”jadilah seperti ilmu padi, yang kian

tinggi kian merunduk”...Demikianlah yang bisa saya tuliskan dalam makalah ini semoga makalah ini

dapat bermanfaat bagi pembelajaran kita kedepannya, amiin..