FISIKA
2 SKS
By : Sri Rezeki Candra Nursari
MATERI • Satuan besaran Fisika • Gerak dalam satu dimensi • Gerak dalam dua dan tiga dimensi • Gelombang berdasarkan medium (gelombang mekanik dan elektromagnetik) • Gelombang berdasarkan arah getar dan arah rambat (gelombang transversal dan longitudinal)
• Gelombang berdasarkan amplitudo (gelombang berjalan, diam) • Osilasi harmonic dan osilasi teredam • Gelombang tali, Gelombang bunyi, Superposisi gelombang, Gelombang berdiri, Resonansi, Efek Doppler
GELOMBANG PERT. 04
Definisi • Gelombang adalah gejala rambatan dari suatu getaran • Gelombang akan terus terjadi apabila sumber getaran ini bergetar terus menerus. • Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya • Gelombang = gejala rambatan dari suatu getaran
Pemanfaatan Gelombang 1. Gelombang TV dan Radio untuk komunikasi 2. Gelombang micro yang dimanfaatkan untuk memasak makanan (microwave) 3. Gelombang bunyi yang dimanfaatkan untuk bidang kesehatan (ultrasonik pada alat USG)
Sifat-sifat Gelombang 1. Dipantulkan (Refleksi) Pemantulan gelombang berlaku hukum gelombang, yaitu :
Besar sudut datang gelombang = sudut pantul gelombang Gelombang datang, gelombang ....... pantul dan garis normal ter- ................... letak pada satu bidang datar Normal
Sudut datang
Sudut pantul
Sifat-sifat Gelombang 2. Dibiaskan (Refraksi) Terjadi pembelokan arah rambat gelombang karena melalui medium yang berbeda kerapatannya Normal
udara n1
i
n2 r
Pembiasan sinar dari udara ke air
air
Sifat-sifat Gelombang 3.
Dipadukan (Interferensi) Perpaduan gelombang terjadi apabila terdapat gelombang dengan frekuensi dan beda fase saling bertemu. Hasil interferensi gelombang akan ada 2, yaitu 1. konstruktif (saling menguatkan) Interferensi Konstruktif terjadi saat 2 gelombang bertemu pada fase yang sama 2. destruktif (saling melemahkan) interferensi destruktif terjadi saat 2 gelombang bertemu pada fase yang berlawanan
Sifat-sifat Gelombang 4. Dibelokkan/disebarkan (Difraksi) Pembelokkan/penyebaran gelombang jika gelombang tersebut melalui celah. Gejala difraksi akan semakin tampak jelas apabila celah yang dilewati semakin sempit
Sifat-sifat Gelombang 5. Dispersi Gelombang Penyebaran bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium. Dispersi tidak akan terjadi pada gelombang bunyi yang merambat melalui udara atau ruang hampa. Medium yang dapat mempertahankan bentuk gelombang disebut medium nondispersi
Sifat-sifat Gelombang 6.
Dispolarisasi (Diserap arah getarnya) Peristiwa terserapnya sebagian arah getar gelombang sehingga hanya tinggal memiliki satu arah saja. Polarisasi hanya akan terjadi pada gelombang transversal, karena arah gelombang sesuai dengan arah polarisasi, dan sebaliknya, akan terserap jika arah gelombang tidak sesuai dengan arah polarisasi celah tersebut
Macam-macam Gelombang 1. Berdasarkan mediumnya a. Gelombang Mekanik b. Gelombang Elektromagnetik
2. Berdasarkan arah getar dan arah rambat a. Gelombang transversal b. Gelombang longitudinal
3. Berdasarkan amplitudo (simpangan terjauh) a. Gelombang berjalan b. Gelombang diam
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Gelombang yang dalam proses perambatannya memerlukan medium (zat perantara) . Jika tidak ada medium, maka gelombang tidak akan terjadi. Contohnya Gelombang Bunyi yang zat perantaranya udara, jadi jika tidak ada udara bunyi tidak akan terdengar Gelombang yang terjadi pada tali
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Gelombang bunyi merupakan rambatan dari gelombang mekanik Batas bunyi yang dapat didengar oleh teliga normal adalah 20 Hz s.d. 20.000 Hz (disebut daerah Audio) Bila frekuensi (f) < 20 Hz disebut daerah infrasonic Bila frekuensi (f) > 20.000 Hz disebut daerah ultrasonic
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Syarat terjadinya bunyi Sumber bunyi Medium (padat, cair, gas) Pendengar Bunyi tidak dapat merambat di ruang hampa udara Frekuensi bunyi dapat menentukan tinggi rendahnya nada bunyi, sedangkan keras lemahnya bunyi tergantung pada amplitudonya
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Jenis-jenis sumber bunyi (senar yang digetarkan/didawai, garpu tala, kolom udara, besi yang dipukul) Cepat rambat gelombang v=.f Dimana : v = cepat rambat gelombang (m/s) = panjang gelombang (m) f = frekuensi (hz)
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Intensitas gelombang bunyi Nyaring tidaknya bunyi tergantung kepda 3 hal, yaitu : Kepekaan telinga Frekuensi bunyi Intensitas bunyi Intensitas gelombang bunyi adalah jumlah energi per satu satuan waktu menembus bidang tiap satu satuan luas yang tegak lurus pada arah rambat bunyi
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Intensitas bunyi I = P/A = P/4r2 Dimana : I = Intensitas bunyi (watt/m2)
P = Daya sumber bunyi (watt, joule/s) A = luas permukaan yang ditembus gelombang bunyi (m2) r = jarak tempat dari sumber bunyi (m)
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Intensitas bunyi I = 2 . 2 . f2 . A2 .V. Dimana : I = Intensitas bunyi (watt/m2)
f = Frekuensi bunyi (Hz) A = Amplitudo (m) = massa jenis medium yang dilalui bunyi (kg/m3)
Medium: 1.a. Gelombang Mekanik Taraf Intensitas Bunyi TI = 10 log (I / I0 ) TIn = TI1 + 10 log n TI2 = TI1 + 20 log (r1 / r2 ) Dimana : TI = Taraf intensitas bunyi (dB = desi bell) I = Intensitas bunyi (watt/m2) I0 = Intensitas ambang pendengaran (I0=10-12watt/m2) n = Jumlah sumber bunyi TI1 adalah taraf intensitas bunyi untuk satu buah sumber.
Taraf Intensitas Bunyi dari berbagai sumber bunyi No
Sumber Bunyi
TI(dB
1
Ambang pendengaran
0
2
Bisik-bisik
10 – 20
3
Perpustakaan
30 – 40
4
Rumah tinggal
50 – 60
5
Percakapan pada umumnya
60 – 70
6
Lalu lintas ramai
70 – 80
7
Suara sepeda motor dengan knalpot terbuka
90 – 100
8
Senjata mesin
120 – 130
9
Pesawat jet tinggal landas
130 – 150
Soal 1. Seekor lebah mendengung dengan taraf intensitasnya 10dB, jika ada 100 lebah mendengung Hitung taraf intensitasnya : 2. Satu keyboard komputer taraf intensitasnya 60dB. Hitung Jumlah keyboard komputer apabila taraf intensitasnya 80dB
