Tugas 1 Halaman 211. Definisikan pengertian getaran harmonik sederhana!2. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang frekuensi, amplitudo, periode harmonik sederhana!3. Jelaskan bagaimana menghitung frekuensi amplitudo dan periode suatu getaran harmonik!4. Jelaskan hubungan antara getaran dan gelombang5. Jelaskan apa yang terjadi terhadap besaran-besaran berikut (a) frekwensi, (b) kecepatan maksimum, dan (d) energi totalnya, jika amplitudo suatu getaran anda tingkatkan menjadi dua kali.6. Jelaskan bagaimana nilai dari energi kinetik dan energi potensial serta energi mekanik benda yang bergetar secara harmonis sederhana pada posisi (a) titik kesetimbangan, dan (b) titik simpangan terjauh.7. Jika ditinjau suatu tempat yang mempunyai percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2, sebuah bandul sederhana bergetar dengan periode 1,2 sekon.Tentukan (a) panjang tali pada bandul tersebut, (b) berapa periode bandul tersebut jika dilakukan pengukuran di bulan yang percepatan garvitasinya hanya seperenam dari percepatan gravitasi bumi.8. Periode sebuah bandul sederhana adalah 4 sekon (detik). Tentukan periodenya jika panjang tali bandul: (a) diperpanjang 50 % panjang mula-mula, (b) diperpendek 50% dari panjang mula-mula.9. Jelaskan bagaimana besar kecepatan dan simpangan benda yang bergetar: (a) dititik kesetimbangan, (b) dititik terjauh.10. Sebuah balok bermassa 0,25 kg digantung pada sebuah pegas dengan tetapan gaya pegas 250 N/m. Tentukan frekwensi dan periode getaran yang terjadi pada sistem pegas tersebut.

Tes formatif 1 Halaman 261. Sebuah balok bermassa 0,25 kg digantung pada sebuah pegas dengan tetapan gaya pegas 250 N/m. Tentukan frekwensi dan periode getaran yang terjadi pada sistem pegas tersebut.2. Suatu bandul sederhana dengan panjang tali ayunan 1,2 m bergetar pada suatu tempat dimana g = 10 m/s2. Tentukan berapa getaran yang terjadi selama 1 menit.3.Untuk merenggangkan sebuah pegas sejauh 2,2 cm diperlukan usaha 0,33 J. Jika pegas diberi beban 0,66 kg kemudian digetarkan, tentukan perioda getaran yang terjadi pada pegas tersebut.4.Pada permukaan suatu danau terdapat dua benda yang mengapung yang terpisah satu sama lain dengan jarak 80 cm. Kedua benda tersebut turun naik bersama-sama dengan frekwensi 3 getaran per sekon. Bila salah satu benda berada di puncak bukit gelombang dan yang satu berada di lembah gelombang, sedangkan di antara kedua benda tersebut terdapat dua bukit gelombang. Tentukan cepat rambat gelombang.5.Sebuah ayunan sederhana, panjang tali 80 cm, massa benda 0,2 kg dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2, tentukan frekwensi geteran tersebut.6. Dua buah sistem pegas P dan Q yang masing-masing bergetar dengan frekwensi fP dan fQ, jika fP = 3 fQ dan tetapan pegas keduanya dianggap sama, tentukan perbadingan massa beban pada kedua sistem pegas.7.Tinjau sebuah bandul jam dinding memiliki periode 0,81 s. Tentukan: (a)panjang lengan bandul, (b) berapa panjang lengan bandul supaya mempunyai priode 1,8 sekon.8. panjang dua buah bandul sederhana masing-masing 36 cm dan 16 cm.Jika bandul dengan panjang 36 cm digetarkan maka frekwensinya 8 Hz.Berapa frekwensi getaran untuk bandul dengan panjang 16

cm.9. Tentukan perbanding periode getaran pada sistem pegas berikut:

Tugas 2 Halaman 50-511. Jelaskan hubungan antara getaran dan gelombang!2. Di antara karakteristik manakah dari sebuah gelombang yang selalu berubah ketika suatu gelombang dipantulkan, dibiaskan atau didifraksikan (panjang gelombang, cepat rambat gelombang, periode, frekwensi, dan arah rambat). Jelaskan!3. Jelaskan bagaimana sifat gelombang jika dirambatkan dari satu medium ke medium yang lain. Tinjau karakteristik besaran-besaran yang terkait panjang gelombang, indek bias medium, cepat rambat gelombang, dan sudut bias gelombang.4. Berkas cahaya merambat melewati satu medium ke medium yang lain.Jelaskan besaran apa saja yang berubah dan yang tidak berubah!5. Sebuah gelombang transversal mempunyai periode 3 s. Jika jarak antara titik yang berurutan yang sama fasenya 9 cm, maka tentukan berapa cepat rambat gelombang tersebut.6. Jika amplitudo suatu gelombang dijadikan 3 kalinya, maka bagaimana dengan kecepatan, percepatan dan energi gelombang.Jelaskan!7. Dalam perambatannya gelombang bunyi memindahkan energi. Besar energi yang dirambatkan bergantung pada apa saja, jelaskan!8. Dapatkah gelombang bunyi mengalami peristiwa: interferensi,difraksi, refraksi, polarisasi dan refleksi. Jelaskan!9. Jika sumber bunyi di udara bergetar dengan frekwensi 1360 Hz dan kecepatan perambatannya adalah 340 m/s. Jika sumber bunyi lain mempunyai frekwensi 680 Hz. Bagaimana kecepatan perambatan gelombang bunyi tersebut di udara yang mempunyai kondisi yang sama dengan sumber pertama tadi. Jelaskan!10. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang frekwensi audio, frekwensi infrasonik dan frekwensi ultrasonik. Dan apa yang anda ketahui tentang ultrasonografi. Jelaskan!

Tes Formatif 2 Halaman 54-551. Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 8,0 x 10-6 cm masuk dari udara ke dalam balok kaca yang indek biasnya 1,5.Tentukan panjang gelombang cahaya di dalam kaca. Jika cepat rambat gelombang diudara c = 3 x 108 m/s, berapa cepat rambat gelombang dalam kaca.2. Sebuah balok yang panjangnya 140 cm dijepit dengan kuat tepat ditengahnya. Ternyata diantara ujung bebas dan 70 cm bagian balok yang dijepit (ujung tetap) terjadi gelombang stasioner seperti

pada gambar.

Jika frekwensi resonansi sehubungan dengan gelombang stasioner tersebut adalah 7 kHz.Tentukan cepat rambat gelombang pada balok.3. Frekwensi sebuah pembangkit gelombang air adalah 40 Hz ketika jarak antara dua muka gelombang berdekatan adalah 2,0 cm. Jika frekwensi pembangkit diubah, maka jarak antar muka gelombang terdekat adalah 5,0 cm. Tentukan frekwensi baru pembangkit tersebut.4. Bila garbu tala digetarkan pada dawai, terjadi gelombang stasioner seperti pada gambar berikut, berapakah kecepatan rambat gelombang pada dawai tersebut.

5. Sebuah gelombang lurus datang pada bidang batas antara dua medium denga sudut datang 300.Jika indek bias medium 2 relatif terhadap medium 1 adalah 2 2 1.Tentukan sudut biasnya.

Bab III Evaluasi Halaman 59-601.Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 4,0 x 10-6 cm masuk dari udara ke dalam balok kaca yang indek biasnya 1,5.Tentukan panjang gelombang cahaya didalam kaca.Jika cepat rambat gelombang diudara c = 3 x 108m/s,berapa cepat rambat gelombang dalam kaca.2.Tentukan harga perbandingan antara fa:fb untuk sistem pegas berikut ini :

3.Sebuah balok yang panjangnya 160 cm dijepit dengan kuat tepat di tengahnya.Ternyata di antara ujung bebas dan bagian balok yang dijepit(ujung tetap)terjadi gelombang stasioner sperti pada gambar.jika frekwensi resonansi sehubungan dengan gelombang stasioner tersebut adalah 4kHz.Tentukan cepat rambat gelombang pada balok.

4. Sebuah getaran pegas memiliki amplitudo 4 cm, tentukan simpangan getaran sederhana, pada saat energi kinetik benda sama dengan 2 kali energi potensial.5. Agar taraf intensitas bunyi berkurang 10 dB, maka jarak titik tempat pendengar ke suatu sumber bunyi harus dijadikan berapa kali.6. Tinjau sumber bunyi mempunyai taraf intensitas 40 dB, jika ada 100 sumber bunyi yang identik, dibunyikan secara serentak, tentukan taraf intensitas yang dihasilkan. Dan berapa intensitas total sumber bunyi tesebut. (log 2 = 0,301).7.Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 8 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 800 N. Maka frekwensi nada atas pertama adalah?8. Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 6,0 x 10-6 cm masuk dari udara ke dalam air yang indek biasnya 1,4 Tentukan panjang gelombang cahaya didalam kaca. Jika cepat rambat gelombang diudara c= 3 x 108 m/s, berapa cepat rambat gelombang dalam kaca.9. Kereta api bergerak dengan laju 36 km/jam menuju stasiun sambil membunyikan sirine. Bunyi sirine itu terdengar oleh orang yang sedang menunggu di stasiun dengan frekwensi 720 Hz. Laju bunyi di udara 340 m/s. Tentukan berapa frekwensi sirine tersebut.10.Sebuah kapal menggunakan pulsa ultrasonik untuk menentukan ke dalaman laut. Pulsa dikirimkan ke dasar laut, dan pulsa pantulan terdeteksi 4 sekon kemudian. Berapa kedalaman laut tersebut, jika kecepatan bunyi dalam air laut 1600 m/s

Bab III Evaluasi. Hlm: 84

1. Dua kutub magnet sejenis kekuatannya 10-3 A.ma) Berapa gaya tolak menolaknya jika jaraknya 25 cm.b) Berapa jarak antara kutub-kutub itu bila gaya tolak-menolaknya 10 N.

2. Sebuah kutub magnet mempunyai kekuatan 10-5 A.ma) Berapa kuat medan di satu titik yang jaraknya 1 m.b) Berapa induksi magnetik di tempat itu ?c) Berapa kuat medan dan induksi magnetik pada jarak 0,25 m.

3. Kuat medan di titik dalam medan magnet 5 N/A.ma) Berapa besar gaya yang bekerja pada magnet yang kekuatannya 10 A.m di titik itu ?b) Berapa besar induksi magnetik di tempat itu ?

4. Berapa fluks magnetik kutub magnet yang kekuatannya 10-2 ?

5. Medan magnet yang serba sama mempunyai kuat medan sebesar 107 N/A.ma) Berapa induksi magnetiknya ?b) Berapa fluks magnetik yang tegak lurus biang seluas 2 m2

c) Jika bidang itu mengapit sudut 30° dengan medan magnet. Berapa fluks magnetik yang menembus bidang itu ?

Latihan Soal Medan Magnet Halaman 88-89 1. Pada jarak 1 cm dari kawat yang panjang terdapat titik A.Di dalam kawat mengalir arus listrik sebesar 10 Ampere. a.Berapa besar induksi magnetik di titik A b.Berapa besar gaya induksi yang bekerja pada kutub megnet yang berkekuatan 6,28 Am di titik A2. Di atas jarum Kompas yang seimbang di bentangkan kawat lurus yang panjang, sehingga kawat itu sejajar dengan jarum kompas. Jarak antara jarum kompas dengan kawat adalah 5 cm. Kedalam kawat dialirkan arus listrik sebesar 4,5 A.Berapa besar induksi magnetik pada jarak 5 cm dari kawat.3. Dua kawat 1 dan m yang sejajar berada pada jarak 4 cm satu sama lain. di dalam kawat 1 mengalir arus listrik 15 A dan dalam, kawat m sebesar 10 A. Tentukan besar induksi magnetik di tengah-tengah antara 1 dan m. a. Jika arusnya searah. b. Jika arusnya berlawanan arah.4. Besar induksi magnetik di pusat arus yang berbentuk lingkaran 2.10-6 W/m2 jarijari lingkaran 15,7 cm. = 3,14 a. Berapa besar kuat arus b. Berapa gaya yang dialami kuat medan magnet yang kekuatannya 3,14.10-2 di titik pusatnya5. Sebuah gulungan kawat yang tipis terdiri atas 100 lilitan jari-jarinya 10 cm.Kedalam kawat dialirkan arus listrik sebesar 5 Ampere. Berapa besar induksi magnetik di titik pusatnya ?6. Sebuah gulungan kawat tipis terdiri atas 100 lilitan berjari-jari 3 cm. Didalam gulungan kawat mengalir arus listrik sebesar 0,5 A. a. Berapa besar induksi magnetik disatu titik yang berada pada garis tegak lurus lingkaran yang melalui pusatnya dengan jarak 4 cm. b. Berapa besar gaya pada kuat kutub yang berkekuatan 2.10-4 Am.7. Kawat yang berbentuk lingkaran berjari-jari 15 cm, dialiri arus listrik sebesar 10 A. a. Berapa induksi magnetik dipusat lingkaran ? b. Berapa induksi magnetik di suatu titik pada garis sumbu 20 cm dari pusat lingkaran.8. Sebuah solenoida panjangnya 25 cm mempunyai 500 gulungan dialiri arus listrik 5 A. a. Berapa induksi magnetik ditengah-tengah solenoide. b. Berapa induksi magnetik pada ujung-ujung solenoida. c. Berapa induksi magnetik jika intinya besi = 5500 d. Berapa flux magnetik pada soal a, b dan c jika penampang solenoida 25 cm2.9. Sebuah solenoida mempunyai 1250 lilitan, panjangnya 98 cm dan jari-jari penampangnya 2 cm. Bila kedalam solenoida dialirkan arus 1,4 Ampere. a. Berapa kuat medan magnet ditengah-tengah solenoida dan di ujung-ujungnya ?

b. Berapa flux magnetik pada ujung-ujung solenoide.10.Sebuah toroida mempunyai 3000 lilitan. Diameter luar dan dalam masing-masing 26 cm dan 22 cm. Berapa induksi magnetik dalam toroida bila mengalir arus 5 A.

Latihan Soal Gaya Lorentz Halaman 93-951.Sepotong kawat lurus panjangnya 10cm dialliri arus listrik sebesar 2A,kawat itu berada dalam medan magnet serba sama yang induksi magnetiknya 6.10-3 W/m2.Berapa besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat itu jika. a.Kawat tegak lurus arah induksi magnetik. b.Kawat mengapit sudut 300 dengan arah induksi magnetik2. Kawat yang panjangnya 20 cm berada dalam medan magnet yang induksi magnetiknya 0,8 W/m2. Jika gaya yang dialami kawat 2,4 N, berapa kuat arusnya,( arah arus tegak lurus medan magnet ).3. Dua kawat sejajar masing-masing panjangnya 90 cm dan jaraknya satu sama lain1 mm. Dalam kawat mengalir arus 5 A dalam arah arus berlawanan. Berapa besar gaya antara kedua kawat ?4. 25. Kawat A, B, C, adalah kawat yang titik tembusnya pada bidang lukisan membentuk segitiga sama kaki. Dalam kawat A dan B masaing-masing mengalir arus 9 A dan dalam kawat C mengalir arus 3 A.

Carilah besar gaya tiap satuan panjang yang bekerja pada arus di C.5. Sebuah gulungan kawat yang berbentuk empat persegi sisi-sisinya 12 cm dan 15 cm, Banyaknuya lilitan 25. Gulungan kawat ini ditempatkan dalam medan magnet yang induksi magnetiknya 4.10-3 W/m2. Bidang kawat sejajar dengan medan magnet. Berapa momen koppel yang bekerja pada gulungan itu jika induksi magnetik : a. Sejajar dengan sisi yang panjangnya 12 cm. b. Sejajar dengan sisi yang panjangnya 15 cm. c. Kuat arus yang mengalir 400 mA.6. Sebuah coil tunggal berbentuk empat persegi dilalui arus 10 A, panjang ab adalah 10 cm dan sisi lainnya 20 cm. Diletakkan dalam medan magnetik sehingga sudut yang diapit induksi magnetik dengan bidang coil 600 B = 0,25 W/m2.

a. Berapa gaya Lorentz yang bekerja pada kawat a yang panjangnya 20 cm. b. Berapa momen koppel yang dapat menahan coil dalam posisi tersebut.7. Sebuah coil terdiri dari 50 gulungan kawat berbentuk bangun persegi panjang dengan ukuran 4 cm dan 5 cm.Coil ini dipasang vertikal dan dapat berputar pada sumbu yang sejajar dengan sisi pendek.

Medan magnet yang induksi magnetiknya 2 W/m2, arah induksi magnetiknya sejajar dan sebidang dengan coil. Berapa besar momen koppel untuk menahan jika : a. Coil belum berputar ? b. Coil sudah berputar 600 ? Kuat arus yang mengalir 0,3 A.8. Partikel yang bermuatan 10-6 C berada dalam medan listrik yang kuat medannya 2 V/cm. Massa partikel 0,02 gram. a. Berapa percepatan yang diperoleh partikel ? b. Berapa perubahan energi kinetiknya setelah bergerak 4 cm. c. Berapa kecepatannya jika kecepatan awal sama dengan nol.9. Elektron-elektron yang kecepatannya 4.104 m/det bergerak dalam medan magnet.Arah gerak elektron selalu tegak lurus arah medan magnet. Besar induksi magnetiknya 10-6 W/m2. a. Berapa besar gaya Lorentz pada elektron. b. Berapa jari-jari lintasannya ? c. Berapa percepatan centripetalnya ? Massa elektron + 9.10-31 Kg10.Didalam medan listrik yang kuat medannya 8.10-8 V/m bergerak elektron-elektron dengan kecepatan 4.104 m/s.

a. Kearah manakah simpangan elektron dalam listrik. b.Agar lintasan elektron tetap lurus, harus dipasang medan magnet kemana arah induksi magnetiknya? c. Berapa besar induksi magnetik untuk keperluan tersebut?

JAWABAN:Tugas 1 Halaman 21

1. Getaran harmonik sederhana adalah gerak bolak-balik yang selalu melewati titik keseimbangan tanpa mengalami redaman.

2. Frekuensi : banyaknya getaran tiap sekon.Amplitudo : simpangan maksimum dari suatu getaran.Periode : waktu yang diperlukan untuk mencapai satu getaran penuh.

3.

A = ysin θ

4. Komponen utama gelombang adalah getaran. Gelombang merupakan fenomena perambatan energi getaran. Dengan demikian, karakteristik suatu getaran pembentuk gelombang akan menjadi karakteristik gelombang tersebut.

5. (a)

6. EM = EK + EP = EK maks = EP maks = 12

k.A2

Catatan :

(a) Pada titik kesetimbangan : Simpangan minimum (y = 0) Kecepatan maksimum (v = ω A) Percepatan minimum (a = 0) Energi potensial minimum (EPmin = 0)

Energi kinetik maksimum (EKmin = 12k . A2)

(b) Pada titik simpangan terjauh : Simpangan maksimum (y = A) Kecepatan minimum (v = 0) Percepatan maksimum (a = -ω2A)

Energy potensial maksimum (EPmin = 12k . A 2)

Energy kinetic minimum (EKmin = 0)

7. (a) T = 2π √ lg

1,2 = 2 . 3,14 √ l9,8

(1,2)2` = (6,28)2 (√ l9,8 )

2

1,4439,4384

= l

9,8 14,112 = 39,4384 . l l = 0,36 m

= 36 cm

(b)Tbm

Tbl

= √gbm√gbl

1,2T bl

= √ 16gbm

√gbm

1,2T bl

= √1√6

1,2T bl

= 1

√6

Tbl = 65√6 sekon

8. T=2π .√ lg 4=6,28√ l

10

16=39,4384×l

10

160=39,4384 l l=4,06m(a)

9. (a)10. Dik. : m = 0,25 kg

k = 250 N/m

Dit. : Hitunglah frekuensi dan periode !

Peny. : f = 12π √ km

f = 12.3,14 √ 250

0,25

f = 1

6,28√1000

f = 1000√10

628 Hz

T = 2π √ mkT = 2 . 3,14 √ 0,25

250

T = 6,28 √ 11000

T = 6,28 . 1

10√10

T = 6,28√10

100 sekon

Tes Formatif 1 Halaman 26

1. T = 2π √ mk f = 12π √ km

T = 2π √ 0,25250

f = 12π √ 250

0,25

T = 2π √0,001 f = 5√10π

Hz

T = π

5√10 sekon

2. T = 2π √ lg

T = tn

T = 2π √ 1,210

2,18 = 60n

T = 25√3π 2,18n = 60

T = 2,18 sekon n = 27,52 getaran

3. F = w T = 2π √ mkk . ∆ x = m . g T = 2π √ 0,66

300

k = m. g∆ x

T = 0,295 sekon

k = 0,66×10

0,022k = 300 N/m

4. 2,5λ = 0,8λ = 0,32 mv = λ . fv = 0,32 × 3v = 0,96 m/s

5. f = 12π √ gl

f = 16,28 √ 10

0,8f = 0,56 Hz

6.f Pf Q

=

12π √ k PmP

12π √ kQmQ

3 f Qf Q

=√mP

√mQ

9 f Qf Q

=mP

mQ

mP : mQ = 9 : 1

7. a) T1 = 2π √ l1g1

b) T2 = 2π √ l2g2

0,81 = 6,28√ l 19,8

1,8 = 6,28√ l 29,8

0,0144 = l19,8

0,0784 = l29,8

l1 = 0,14112 m l2 = 0,76832 m

8.f 1

f 2

=

12π √ g

l 1

12π √ g

l 2

8f 2

=

12π √ 9,8

0,36

12π √ 9,8

0,16

8f 2

=

12π ×5,21

12π ×7,82

8f 2

= 8,179712,2774

8,1797f2 ¿98,2192 f2 = 12,00 Hz

9.1ks

= 1k1

+ 1k2

=1k+ 1k=2k

kP = k1 + k2 = 2k

T ¿2π √ mk dengan T ~ 1

√k, maka:

T S

T P

=√ k Pk S=√2k

√ 2k

T s

T P

=√ 41

TS : TP = 2 : 1

Tugas 2 Halaman 50-51

1. Konsep Getaran adalah gerakan dari titik mula-mula sampai kembali ke titik awal melalui titik setimbangnya. Sedangkan Konsep gelombang adalah adalah gangguan atau getaran yang dirambatkan.

2. Gejala Pada Gelombang Pembiasan (Refraksi)

Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Pada pembiasan terjadi perubahan laju perambatan. Panjang

gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai dengan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi.

Difraksi Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang, seperti pada Gambar. Makin kecil panghalang dibandingkan panjang gelombang dari gelombang itu, makin besar pembelokannya.

Interferensi Interaksi antara dua gerakan gelombang atau lebih yang memengaruhi suatu bagian medium yang sama sehingga gangguan sesaat pada gelombang paduan merupakan jumlah vektor gangguan-gangguan sesaat pada masing-masing gelombang merupakan penjelasan fenomena interferensi. Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren, yaitu gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama. Pada gelombang tali, jika dua buah gelombang tali merambat berlawanan arah, saat bertemu keduanya melakukan interferensi. Setelah itu, masing-masing melanjutkan perjalanannya seperti semula tanpa terpengaruh sedikit pun dengan peristiwa interferensi yang baru dialaminya. Sifat khas ini hanya dimiliki oleh gelombang. Jika dua buah gelombang bergabung sedemikian rupa sehingga puncaknya tiba pada satu titik secara bersamaan, amplitudo gelombang hasil gabungannya lebih besar dari gelombang semula. Gabungan gelombang ini disebut saling menguatkan (konstruktif ). Titik yang mengalami interferensi seperti ini disebut perut gelombang. Akan tetapi, jika puncak gelombang yang satu tiba pada suatu titik bersamaan dengan dasar gelombang lain, amplitude gabungannya minimum (sama dengan nol). Interferensi seperti ini disebut interferensi saling melemahkan (destruktif). Interferensi pada gelombang air dapat diamati dengan menggunakan tangki riak dengan dua pembangkit gelombang lingkaran.

DispersiDispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi komponen-komponennya karena pembiasan. Dispersi terjadi akibat perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang, yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masingmasing gelombang pada saat melewati medium pembias. Apabila sinar cahaya putih jatuh pada salah satu sisi prisma, cahaya putih tersebut akan terurai menjadi komponen-komponennya dan spektrum lengkap cahaya tampak akan terlihat.

Polarisasi Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal saja dan tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal. Suatu gelombang transversal mempunyai arah rambat yang tegak lurus dengan bidang rambatnya. Apabila suatu gelombang memiliki sifat bahwa gerak medium dalam bidang tegak lurus arah rambat pada suatu garis lurus, dikatakan bahwa gelombang ini terpolarisasi linear. Sebuah gelombang tali mengalami polarisasi

setelah dilewatkan pada celah yang sempit. Arah bidang getar gelombang tali terpolarisasi adalah searah dengan celah.

3. Sifat Gelombang Dispersi Gelombang

Ketika Anda menyentakkan ujung tali naik-turun (setengah getaran), sebuah pulsa transversal merambat melalui tali (tali sebagai medium).Sesungguhnya bentuk pulsa berubah ketika pulsa merambat sepanjang tali, pulsa tersebar atau mengalami dispersi.

Pembiasan Gelombang Pada umumnya cepat rambat gelombang dalam satu medium tetap. Oleh karena frekuensi gelombang selalu tetap, maka panjang gelombang (λ=v/f) juga tetap untuk gelombang yang menjalar dalam satu medium. Apabila gelombang menjalar pada dua medium yang jenisnya berbeda, misalnya gelombang cahaya dapat merambat dari udara ke air. Di sini , cepat rambat cahaya berbeda. Cepat rambat cahaya di udara lebih besar daripada cepat rambat cahaya di dalam air. Oleh karena (λ=v/f), maka panjang gelombang cahaya di udara juga lebih besar daripada panjang gelombang cahaya di dalam air. Perhatikan λ sebanding dengan v. Makin besar nilai v, maka makin besar nilai λ, demikian juga sebaliknya.

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. Setiap warna cahaya memiliki sududt deviasi minimum masing – masing.

4.

5. v= λT

¿0,09

3=0,03m /s

6. v=A .ωcos (ω .t+θ )a=−ω. y

E=12.K . A2

Dari Rumus diatas dapat disimpulkan bahwa Amplitudo dengan percepatan, kecepatan dan energy gelombang.Apabila Amplitudo semakin besar maka percepatan, kecepatan dan energy gelombang juga semakin besar.Jadi Amplitudo diperbesar 3 kali maka percepatan, kecepatan dan energy gelombang juga semakin besar.

7. Cepat Rambat Gelombang Dalam Gas

v=√γ RTMDimana : v = Cepat Rambat

γ = Konstanta Laplace R = Tetapan Umum Gas T = Suhu M = Massa satu mol gas

Dalam Zat Cair

v=√ BρDimana : B = Modulus Bulk Zat Cair

ρ = Massa Jenis Zat Cair

Dalam Zat Padat

v=√ EρDimana : E = Modulus Young

ρ = Massa Jenis Zat Padat Pada Dawai

v=√ FμDimana : F = Tegangan Tali

μ = Massa per satuan panjang

8. Gelombang bunyi mengalami pemantulan (refleksi) : Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan sehingga gelombang bunyi juga dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang: sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung. Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bioskop, studio radio dan televisi, dan gedung konser musik dindingnya dilapisi zat peredam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet, atau besi.

Gelombang bunyi mengalami pembiasan (refraksi) :Salah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan. Peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada dilapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi dilapisan udara atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat dari lapisan udara atas kelapisan udara bawah. Untuk lebih jelasnya hal ini dapat kalian lihat pada gambar dibawah.

Gelombang bunyi mengalami pelenturan (difraksi) :Gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi diudara memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa meter. Seperti

yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah didifraksikan. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobilditikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi dipinggir tikungan.

Gelombang bunyi mengalami perpaduan (interferensi) :Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi daninterferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada diantara dua buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian 

10. - Frekuensi infrasonik: bunyi yang frekuensinya dibawah 20 Hz. Yang dapat mendengarbunyi ini hanya anjing, jangkrik, angsa, dan kuda.

- Frekuensi audiosonik: bunyi yang frekuensinya di antara 20-20.000 Hz. Hanya manusia yang dapat mendengar suara ini.

- Frekuensi ultrasonik: bunyi yang frekuensinya diatas 20.000 Hz. Yang dapat mendengar bunyi ini hanya kelelawar dan lumba-lumba.

- Ultrasonografi medis (sonografi) adalah sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran mereka, struktur, dan luka patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obstetrik biasa digunakan ketika masa kehamilan. Pilihan frekuensi menentukan resolusi gambar dan penembusan ke dalam tubuh pasien. Diagnostik sonografi umumnya beroperasi pada frekuensi dari 2 sampai 13 megahertz. Sedangkan dalam fisika istilah "suara ultra" termasuk ke seluruh energi akustik dengan sebuah frekuensi di atas pendengaran manusia (20.000 Hertz), penggunaan umumnya dalam penggambaran medis melibatkan sekelompok frekuensi yang ratusan kali lebih tinggi.

Tes Formatif 2 Halaman 54-55

1. n=λ0

λ

1,5=8,0×10−6

λ λ=5,33×10−6cm

n=cv

1,5=3×108

v v=2×108m /s

Bab III Evaluasi Halaman 59-60

1. n=λ0

λ

1,5=4,0×10−6

λ λ=2,67×10−6 cm

n=cv

1,5=3×108

v v=2×108m /s

2.1k A

=1k+ 1

2k= 3

2k=2k

3

KB = k + 2k = 3k

f af b

=√ k a .mB

kb .mA

f af b

=√ 2k3×m

3k ×m

f af b

=√ 2k9k

f af b

=√23

6. TI 2=TI 1+10 logn2

n1

TI 2=40+10 log100

¿60

60=10 logI 2

10−12

log 106=logI 2

10−12

I 2=10−6Watt /m2

7. f 1=vl

¿ 1l √ F . lm

¿ 10,8 √ 8.103×8.10−1

8×10−3

¿1,25√8×104

¿1,25×282,84

¿353,55Hz

8. n= cv

1410

=3×108

v

v=3×109

14 v=2,1×108m /s

3×108

2,1×108 =6 x 108

λ2

3×108=12 ,6

λ2=12 ,6

3×108

λ2=4 ,2×10−8

9. fp= vv−vs

×f s

fp=340

340−10×f s

fp=340330

×720

fp=741,81Hz

10. v=st

1600= s4

6400=s

s=3200

Bab III Evaluasi. Hlm: 84

Latihan Soal Medan Magnet Halaman 88-89

1. a) B=μ0 . I

2π .ab) F ¿

μ0.m2

4 π .R2

B=4 π .10−7×102π .10−2 F ¿ 4 π .10−7×6,282

4 π .10−4

B = 2.10-4 W/m2 F = 39,4384 x 10-3 N F = 0,0394384 N

2. B=μ0 . I

2π .a

B=4 π .10−7×4,52π .5×10−2

B=9. 10−5

5 B = 1,8 x 10-5 W/m2

3. a) Btot = B1 - Bm

Btot=μ0. I 1

2 π .a1

−μ0 . Im

2 π .am

= μ0

2π ( I 1

a1

–Imam )

= 4 π .10−7

2π ( 152×10−2 −

102×10−2 )

¿2. 10−7×5

2.10−2

¿5×10−5W /m2

b) Btot = B1 + Bm

¿μo . I 1

2π .a1

−μo . Im

2 π .am

¿μo2π ( I 1

a1

+Imam )

= 4 π .10−7

2π ( 152×10−2 +

102×10−2 )

¿2. 10−7×25

2.10−2

¿2,5×10−4W /m2

4. a) I=B1 .2a

μo

¿ 2.10−6×2.0,1574 π .10−7

¿0,1570,314

¿0,5 Ampereb) F = B.I.l

= B.I.2πa

= 3,14×10−2×0,5×2×3,14×0,157

= 1,5 ×10−2 N

5. B=N .μo. I

2a

¿100 .4π .10−7 .5

2.0,1 ¿10−3 πW /m2

¿3,14×10−3W /m2

6. a) r=√32+42=√16+9=√25=5 c

B=N .μo. I . a sinθ

2 r2

¿100.4π .10−7 .0,5 .3×10−2.

35

2. (5×10−2)2

¿ 100.2π .10−7 .0,1 .3 .10−2 .325×10−4

¿4.2 π .10−3 .0,1 .3 .10−2 .3 ¿7,2π ×10−5W /m2

¿2,26×10−4W /m2

b) F=μo .m

2

4 π . r2

F=4 π .10−7× (2. 10−4 )2

4 π × (5.10−2)2

F=10−7×4. 10−8

25.10−4

F=1,6×10−12N

7. a) B=μo . I

2a

B=4 π .10−7×102×0,15

¿1,33π ×10−5W /m2

¿4,1762×10−5W /m2

b) r=√202+152=√400+225=√625=25 cm=0,25m

B=μo . I . a sin θ

2 r2

B=4 π .10−7×10×0,15×

1525

2. (0,25 )2

B=3,6 π×10−7

2×0,0625 B=2,88 π ×10−6W /m2

B=9,0432×10−6W /m2

8. a) B0=μo . I .N

l

¿ 4 π .10−7×5×5000,25

¿ 3,14×10−3

0,25

= 1,256 x 10-2 W/m2

b) B1=μo . I .N

2 l

¿ 4 π .10−7×5×5002×0,25

¿ 3,14×10−3

0,5=6,28×10−3W /m2

c) μ=5500

μr=μμo

¿5500

4 π ×10−7= 5500

12,56×10−7

B01=μr .B0

¿ 5500

12,56×10−7×12,56.10−3

= 5,5 x 107 W/m2

B11=μr .B1

¿5500

12,56×10−7×6,28. 10−3

= 2,75 x 107 W/m2

d) - Fluks magnet di tengah solenoida :∅ 0=Bo . A

¿12,56. 10−3×2,5. 10−3

= 3,14 x 10-5 Wb- Fluks magnet di ujung solenoida :

∅ 1=B1 . A

¿6,28. 10−3×2,5. 10−3

= 1,57 x 10-5 Wb- Fluks dengan inti besi (ferromagnetik) :

∅ 01=Bo1 . A

¿5,5. 107×2,5.10−3

= 137500 Wb∅ 11=B11 . A

¿2,75. 107×2,5.10−3

= 68750 Wb9. a) – kuat medan magnet di tengah :

B0=μo . I .N

l

¿ 4 π .10−7×1,4×12500,98

¿ 2,198×10−3

0,98

= 2,24 x 10-3 W/m2

- kuat medan magnet di ujung :

B0=μo . I .N

2l

¿ 4 π .10−7×1,4×12502.0,98

¿ 7π ×10−4

1,96

= 1,12 x 10-3 W/m2

b) Fluks magnet pada ujung solenoida ; Apabila penampang lingkaran :

A=π r2

¿3,14× (2.10−2 )2

¿3,14×4.10−4

¿1,256×10−3 m2

∅=B . A ¿1,12×10−3 .1,256×10−3

¿1,40672×10−6 Wb

Apabila penampang persegi :

A=r2

¿ (2. 10−2 )2

¿4. 10−4 m2

∅=B . A ¿1,12×10−3 .4×10−4

¿4,48×10−7 Wb

10. B1=μo . I .N

2 π .a1

¿ 4 π .10−7×5×30002×3,14×0,26

¿ 3×10−3

0,26 ¿0,012W /m2

B2=μo . I .N

2 π .a2

¿ 4 π .10−7×5×30002×3,14×0,22

¿ 3×10−3

0,22 ¿0,014 W/m2

Jadi, induksi magnetik dalam toroida adalah …B = B1 – B2 ¿0,012−0,014 ¿−¿2 ×10−3 W/m2

Jadi, induksi magnet dalam toroida adalah 2 x 10-3 W/m2 dengan arah yang berlawanan dari arusnya.

Latihan Soal Gaya Lorentz Halaman 93-95

1. a) F = B . I .l sin θ = 6.10−3×2×0,1 sin 90 ° = 6.10−3×2×0,1×1 = 0,0012 Nb) F = B . I .l sin θ = 6.10−3×2×0,1 sin 30 °

= 6. 10−3×2×0,1×12

= 0,0006 N2. F = B . I .l sin θ

2,4 = 0,8×I ×0,2 sin 90 °2,4 = 0,16×I ×12,4 = 0,16 I I=15N

3. F=μo . I

2π .a× l

¿ 4 π .10−7×52π ×0,001

×0,9

¿8,99×10−4 N

4. B=μ0 . I

2π .a

¿ 4 π .10−7×32π ×0,12

¿ 6×10−7

0,12 ¿5×10−6 k /m2

Fa=Fb=B . I .l

¿5. 10−6×9×0,18 ¿8,1×10−6N

F c=B . I . l ¿5. 10−6×3×0,12 ¿1,8×10−6N

5. a) B=μ0 . I

2π .a

4. 10−3=4 π .10−7× I2π ×0,12

I=2,4×10−4

10−7 =2400 Ampere

b) B=μ0 . I

2π .a

4. 10−3=4 π .10−7× I2 π ×0,15

I=3000 Ampere M=NiBA

¿25×3000×4.10−3×0,018 ¿5,4NmM=NiBA

¿25×2400×4. 10−3×0,018 ¿4,32Nmc) M=NiBA

¿25×0,4×4.10−3×0,018 ¿7,2×10−4Nm

6. F=B . I .l sinθ ¿0,25×10×0,2sin 60 ° ¿0,433N

7. a) B=μ0 . I

2π .a

2= 4π .10−7×I2π ×0,04

I=4×105 Ampere M=NiBA

¿50×4.105×2×2. 10−3

¿80.000Nmb) M=NiBA sinθ

¿80.000 sin 60 °

¿80.000×12√3

¿40.000 √3Nmc) M=NiBA

¿50×0,3×2×2.10−3

¿0,06Nm

8. a=q . Em

¿ 10−6×2002. 10−5

¿10m /s2

Ek=q .E .d ¿10−6×200×0,04 ¿8×10−6 J

12mv2

2−12mv1

2=q . E .d

12×2. 10−5×v2

2−12×2. 10−5×02=8×10−6

1×10−5×v22=8×10−6

v2=√ 8×10−6

10−5

v2=0,89m /s9. a) F=B .q . v

¿10−6×q×4.104

¿0,04 q N

b) R=m .vq .B

¿ 9.10−31×4.104

q .10−6

¿ 3,6×1020

qmeter

c) as=v2

R

¿

(4.104 )2

3,6×10−20

q

¿(1,6×109 )q3,6×10−20

¿4,44 q×1028