syamiah alfi
TRANSCRIPT
1
2
Pengertian GelombangPengertian Gelombang
Getaran yang merambat.Rambatan energi.Getaran yang merambat tetapi partikel-
partikel medium tidak ikut merambat.
3
MACAM-MACAMMACAM-MACAM GELOMBANGGELOMBANG
4
Gelombang transversal : gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getar gelombang
Arah getar
Arah rambat
1. Berdasarkan arah rambatan1. Berdasarkan arah rambatan
5
Contoh gelombang transversal :– Gelombang permukaan air– Gelombang tali
G. Permukaan air
G. Permukaan air
G. tali
6
Arah getar
Arah rambat
Gelombang longitudinal : gelombang yang arah rambatan-nya berimpit dengan arah getar gelombang
7
Contoh gelombang longitudinal :– Gelombang bunyi– Gelombang pegas (slinki)
Gelombang slinki
Gelombang bunyi
8
2. Berdasarkan medium rambatan2. Berdasarkan medium rambatan
Gelombang mekanik : gelombang yang merambat memerlukan medium (zat perantara)– Contoh :
gelombang tali,
gelombang bunyi
9
Gelombang elektromagnetik : gelombang yang merambat tidak mutlak memerlukan medium (zat perantara) akan dipelajari di Cawu III– Contoh :
gelombang cahaya, gelombang mikro, gelombang sinar-x dan lain-lain
10
3. Berdasarkan amplitudo :3. Berdasarkan amplitudo :
Gelombang berjalan : gelombang yang memiliki amplitudo tetap– Contoh :
Gelombang tali
Gelombang tali
11
Gelombang stasioner : gelombang yang memiliki amplitudo berubah-ubah– Contoh :
Dawai gitar Pipa organa Dawai Gitar
12
Satu gelombang transversalSatu gelombang transversal
1 panjang gelombang
1 panjang gelombang
1 panjang gelombang
1 panjang gelombang
λ λ
λ λ
13
Satu gelombang longitudinalSatu gelombang longitudinal
1 panjang gelombang (λ)
½ panjang gelombang (λ)
λ ½λ
14
Besaran Dasar GelombangBesaran Dasar Gelombang
Periode ( T ) satuan sekon ( s ) Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz ) Panjang gelombang ( λ ) satuan meter ( m ) Cepat rambat gelombang ( v ) satuan ( m/s )
15
Periode ( T ) & Frekuensi ( f )Periode ( T ) & Frekuensi ( f )
Periode : Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang (sekon)
Frekuensi : Banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon ( Hz)
Hubungan antara frekuensi dengan periode 1
f = T
16
Cepat rambat gelombang (v)Cepat rambat gelombang (v)
Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang ( λ ) dalam waktu satu periode ( T ).
λv = atau v = λ.f
T
17
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
18
Perbedaan FasePerbedaan Fase
Beda fase antara titik A dan titik B :
∆ϕAB = ϕA - ϕB = AB/λ
•A •B
19
S•P
v
Fase titik P ϕp = t/T – x/λ Persamaan gelompang di titik P yp = A sin 2π (t/T – x/λ) yp = A sin (2πt/T – 2πx/λ) jika k = 2π/λ maka
: yp = A sin (ωt – kx)
x
20
Memahami persamaan umum Memahami persamaan umum simpangan gelombang berjalan simpangan gelombang berjalan
Titik asal ke atas merambat ke kiri
yp = ± A sin (ωt ± kx)
Titik asal ke bawah merambat ke kanan
21
Memahami persamaan simpangan Memahami persamaan simpangan gelombang berjalan gelombang berjalan Simpangan di titik P Amplitudo
yp = ± A sin (ωt ± kx)
Bilangan gelombang Frekuensi sudut
22
Frekuensi sudut & Bilangan Frekuensi sudut & Bilangan gelombanggelombangFrekuensi sudut :
ω = 2πf atau ω = 2π/T
Bilangan gelombang :
k = 2π/λ
23
So
P R
1. Gelombang pada tali berujung bebas a. Gelombang datang : Gelombang yamg
merambat meninggalkan sumber
yp1 = A sin { 2π ( f.t – ( L-x ) / λ ) }
L
xL-x
24
)2sin(
)2sin(
)2sin(
λπ
π
π
sp
T
tAy
Tvsp
tAy
T
tAy
v
sptt
p
p
−=
−=
=
−=
25
So
P R
b. Gelombang pantul : Gelombang yang merambat menuju sumber
yp2 = A sin { 2π ( f.t – ( L+x ) / λ ) }
L
xL+x
26
So
P R
c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang merupakan paduan antara gelombang datang
dengan gelombang pantul(yp=yp1+yp2)
yp = 2A sin { 2π ( f.t – L/λ )}.cos 2πx/λ
L
xL+x
27
Amplitudo gelombang stasionerAmplitudo gelombang stasionerdan Posisi perut / simpul, untuk tali dan Posisi perut / simpul, untuk tali berujung bebasberujung bebas
A’ = 2A .cos 2πx/λPosisi perut (P) : x = (n – 1). ½λPosisi simpul (S) : x = (2n – 1). ¼λ
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
28
λ
ππ
λπ
λπλπ
λπ
2
1)1(
)1(
)1cos(cos
1cos
cos2
2
2
2
2'
−=
−=−=
==
nx
n
n
AA
x
x
x
x
29
λ
ππ
λπ
λπλπ
λπ
4
1)12(
)12(
)12cos(cos
0cos
cos2
212
212
2
2'
−=
−=−=
==
nx
n
n
AA
x
x
x
x
30
So
P R
2. Gelombang pada tali berujung terikat a. Gelombang datang : Gelombang yamg
merambat meninggalkan sumber
yp1 = A sin { 2π ( f.t – ( L-x ) / λ ) }
L
xL-x
31
So
P R
b. Gelombang pantul : Gelombang yang merambat menuju sumber
yp2 = – A sin { 2π ( f.t – ( L+x ) / λ ) }
Catatan : Di ujung terikat mengalami perubahan fase ½
L
xL+x
32
A B
2
121
===∆λλ
λϕ ABAB
33
Perubahan fase Fungsi sinusPerubahan fase Fungsi sinus
y = sin 2π(t/T) jika mengalami perubahan fase ½, maka :
y = sin 2π(t/T + ½) jadi y = sin (2πt/T + π)
y = -sin 2π(t/T) Catatan : Sin α + sin β = 2 sin½(α+ β)cos ½(α- β) Sin α - sin β = 2 cos½(α+ β)sin ½(α- β)
34
So
P R
c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang merupakan paduan antara gelombang datang
dengan gelombang pantul
yp = 2A cos { 2π ( f.t – L/λ )}.sin 2πx/λ
L
xL+x
35
Amplitudo gelombang stasionerAmplitudo gelombang stasionerdan Posisi perut / simpul, untuk tali dan Posisi perut / simpul, untuk tali ujung terikat.ujung terikat.
A’ = 2A .sin 2πx/λPosisi perut (P) : x = (2n – 1). ¼λPosisi simpul (S) : x = (n – 1). ½λ
S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S
36
FL
37
Massa taliMassa tali
mt = ρ.V = ρ.A.LV = A.L
µ = mt/L = ρ.A
38
L
L = 3λ/2
L = 4λ/2
L = 2λ/2
L = 1λ/2♫ Nada dasar λo = 2L/1
♫ Nada atas 1 λ1 = 2L/2
♫ Nada atas 2 λ2 = 2L/3
♫ Nada atas 3 λ3 = 2L/4
♫ Nada n λn = 2L/(n+1)
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)L = (n+1).½λ
39
L
L = 3λ/2
L = 4λ/2
L = 2λ/2
L = 1λ/2♫ Nada dasar fo = v/2L
♫ Nada atas 1 f1 = 2v/2L
♫ Nada atas 2 f2 = 3v/2L
♫ Nada atas 3 f3 = 4v/2L
♫ Nada n fn = (n+1)v/2L
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)L = (n+1).½λ
40
Rumus umum frekuensi nada Rumus umum frekuensi nada dawaidawai
n+1 F.L Keterangan : fn = F : Gaya tegang
2L mt L : panjang tali Atau
n+1 F A : luas penampang
fn = ρ : massa jenis tali 2L A.ρ n : bilangan cacah
m : massa tali
41
Perbandingan nada dawaiPerbandingan nada dawai
f1 : f2 = L2 :L1
f1 : f2 = F1 : F2
f1 : f2 = √A2 : √A1
f1 : f2 = √ρ2 : √ρ1
42
f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 2 : 3 : 4 : …
43
P.O
. Ter
tutu
p
2 jenis Pipa organa
Pipa Organa terbuka (POKA)
Pipa Organa tertutup (POTUP)
44
L = 3λ/2
L = 4λ/2
L = 2λ/2
L = 1λ/2
L = (n+1).½λ
L
♫ Nada dasar fo = v/2L
♫ Nada atas 1 f1 = 2v/2L
♫ Nada atas 2 f2 = 3v/2L
♫ Nada atas 3 f3 = 4v/2L
♫ Nada n fn = (n+1)v/2L
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)
45
fn = (n+1)v/2L
♫ Keterangan :
fn = nada-nada
( n = 0, 1, 2, 3, …)
v = cepat rambat gelombang
L = panjang pipa
46
f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 2 : 3 : 4 : …
47
L = 5λ/4
L = 7λ/4
L = 3λ/4
L = 1λ/4
L = (2n+1).¼λ
L
♫ Nada dasar fo = v/4L
♫ Nada atas 1 f1 = 3v/4L
♫ Nada atas 2 f2 = 5v/4L
♫ Nada atas 3 f3 = 7v/4L
♫ Nada n fn = (2n+1)v/4L
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)
48
fn = (2n+1)v/4L
♫ Keterangan :
fn = nada-nada
( n = 0, 1, 2, 3, …)
v = cepat rambat gelombang
L = panjang pipa
49
f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 3 : 5 : 7 : …
50
Energi GelombangEnergi Gelombang
Gelombang memindahkan energiEnergi gelombang yang dipindahkan
sebesar :E = ½ky²E = ½m.ω²y² ω = 2πf
E = 2π².f².m.y²
51
Intensitas GelombangIntensitas Gelombang
Intensitas gelombang adalah daya gelombang yang dipindahkan melalui bidang seluas satu satuan luas yang tegak lurus arah cepat rambat gelombang.
I = Intensitas gelombang(W/m²)I = P/A P = Daya gelombang (watt)
A = luas bidang yang ditembus gelombang (m²)
52
Perbandingan intensitasPerbandingan intensitas
I1 r2² =
I2 r1² r2
r1
sumber
I1
I2
53
Taraf Intesitas BunyiTaraf Intesitas Bunyi
Telinga manusia dapat mendengar bunyi mulai dari intensitas 10-12 W.m-2 sampai dengan 1 W.m-2
Intensitas ambang pendengaran 10-12 W.m-2 Taraf intensitas (TI) :
TI = 10 log I/Io satuan deciBell (dB)
54
LogaritmaLogaritma
Log a + log b = log a.bLog a - log b = log a/bLog an = nlog a
55
PelayanganPelayangan
Pelayangan adalah gejala dua bunyi keras atau dua bunyi lemah secara bersamaan.
Frekuensi pelayangan dirumuskan :
fp = f1 – f2
fp f1 f2
56
Efek DopplerEfek Doppler
Gejala meninggi/merendahnya frekuensi sumber bunyi menurut pendengar karena gerakan sumber bunyi/pendengar.
Rumus umum :
v ± vpfp = . fs
v ± vs
57
Perjanjian tanda !Perjanjian tanda !Sumber mendekati pendengar (vs -)Sumber menjauhi pendengar (vs +)
Pendengar mendekati sumber (vp +)Pendengar menjauhi sumber (vp -)
58
KeteranganKeterangan
Contoh memberi tanda vp dan vs :v + vp Keterangan :
fp = . fsfp : frekuensi pendengar
v - vs fs : frekuensi sumber
v : cepat rambat bunyiGerak saling vp: kecepatan pendengar
mendekati vs: kecepatan sumbervs vp
vsumber pendengar