1
Pengertian Gelombang Getaran yang merambat. Rambatan energi. Getaran yang merambat tetapi partikelpartikel medium tidak ikut merambat.
2
MACAM-MACAM GELOMBANG
3
1. Berdasarkan arah rambatan
Gelombang transversal : gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getar gelombang
Arah getar Arah rambat 4
Contoh gelombang transversal : – Gelombang permukaan air – Gelombang tali
G. Permukaan air G. tali
G. Permukaan air 5
Gelombang longitudinal : gelombang yang arah rambatannya berimpit dengan arah getar gelombang
Arah getar Arah rambat 6
Contoh gelombang longitudinal : – Gelombang bunyi – Gelombang pegas (slinki)
Gelombang bunyi
Gelombang slinki 7
2. Berdasarkan medium rambatan
Gelombang mekanik : gelombang yang merambat memerlukan medium (zat perantara) – Contoh : gelombang tali, gelombang bunyi 8
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 9
3. Berdasarkan amplitudo : Gelombang
berjalan : gelombang yang memiliki amplitudo tetap
Gelombang tali
– Contoh : Gelombang tali
10
Gelombang
stasioner : gelombang yang memiliki amplitudo berubah-ubah – Contoh : Dawai gitar Pipa organa Dawai Gitar 11
Satu gelombang transversal
1 panjang gelombang
1 panjang gelombang
1 panjang gelombang
1 panjang gelombang 12
Satu gelombang longitudinal
1 panjang gelombang ()
½
½ panjang gelombang ()
13
Besaran Dasar Gelombang
Periode ( T ) satuan sekon ( s ) Frekuensi ( f ) satuan Hertz ( Hz ) Panjang gelombang ( ) satuan meter ( m ) Cepat rambat gelombang ( v ) satuan ( m/s )
14
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
15
Cepat rambat gelombang (v) Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang ( ) dalam waktu satu periode ( T ). v= atau v = .f T
16
v o
S
P
Waktu getar P
S = Sumber gelombang
ts = t
P = titik di dalam gelombang
tsp = sp/v
v = cepat rambat gelombang
tp = ts – tsp
ts = waktu getar sumber
tp = t – sp/v
tsp = waktu tempuh gelombang dari S ke P
17
Perbedaan Fase A
B
Beda fase antara titik A dan titik B : AB = A - B = AB/
18
x
v P
S
Fase titik P p = t/T – x/ Persamaan gelompang di titik P yp = A sin 2 (t/T – x/) yp = A sin (2t/T – 2x/) jika k = 2/ maka : yp = A sin (t – kx) 19
Memahami persamaan umum simpangan gelombang berjalan
Titik asal ke atas
merambat ke kiri
yp = A sin (t kx) Titik asal ke bawah
merambat ke kanan
20
Memahami persamaan simpangan gelombang berjalan
Simpangan di titik P Amplitudo yp = A sin (t kx) Bilangan gelombang Frekuensi sudut
21
Frekuensi sudut & Bilangan gelombang
Frekuensi sudut : = 2f
atau
= 2/T
Bilangan gelombang : k = 2/ 22
L
o
S
R
P L-x
x
1. Gelombang pada tali berujung bebas a. Gelombang datang : Gelombang yamg merambat meninggalkan sumber yp1 = A sin { 2 ( f.t – ( L-x ) / ) } 23
sp tp t v y A sin( 2
tp T
)
sp t v ) y A sin( 2 T t sp y A sin( 2 ) T 24
L
o
S
R
P L+x
x
b. Gelombang pantul : Gelombang yang merambat menuju sumber
yp2 = A sin { 2 ( f.t – ( L+x ) / ) } 25
L
o
S
R
P L+x
x
c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang merupakan paduan antara gelombang datang dengan gelombang pantul(yp=yp1+yp2) yp = 2A sin { 2 ( f.t – L/ )}.cos 2x/ 26
Amplitudo gelombang stasioner dan Posisi perut / simpul, untuk tali berujung bebas (x) Posisi perut kedua
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
A’ = 2A .cos 2x/ Posisi perut (P) : x = (n – 1). ½ Posisi simpul (S) : x = (2n – 1). ¼
27
A 2 A cos '
2x
cos
2x
1
cos
2x
cos(n 1)
2x
(n 1)
1 x (n 1) 2
28
A 2 A cos '
2x
cos
2x
0
cos
2x
cos(2n 1)
2x
1 2
(2n 1) 1 2
1 x (2n 1) 4
29
L
o
S
R
P L-x
x
2. Gelombang pada tali berujung terikat a. Gelombang datang : Gelombang yamg merambat meninggalkan sumber yp1 = A sin { 2 ( f.t – ( L-x ) / ) } 30
L
o
S
R
P L+x
x
b. Gelombang pantul : Gelombang yang merambat menuju sumber
yp2 = – A sin { 2 ( f.t – ( L+x ) / ) }
Catatan : Di ujung terikat mengalami perubahan fase ½
31
AB
1 2 AB
A
1 2
B
32
Perubahan fase Fungsi sinus
y = sin 2(t/T) jika mengalami perubahan fase ½, maka : y = sin 2(t/T + ½) jadi y = sin (2t/T + ) y = -sin 2(t/T) Catatan : Sin + sin = 2 sin½(+ )cos ½(- ) Sin - sin = 2 cos½(+ )sin ½(- ) 33
L
o
S
R
P L+x
x
c. Gelombang Stasioner : Gelombang yang merupakan paduan antara gelombang datang dengan gelombang pantul yp = 2A cos { 2 ( f.t – L/ )}.sin 2x/ 34
Amplitudo gelombang stasioner dan Posisi perut / simpul, untuk tali ujung terikat.
S P S P S P S P S P S P S P S P S P S P S
A’ = 2A .sin 2x/ Posisi perut (P) : x = (2n – 1). ¼ Posisi simpul (S) : x = (n – 1). ½
35
L
F
36
Massa tali mt = .V = .A.L V = A.L
= mt/L = .A
37
L
L = 1/2
♫ Nada dasar o = 2L/1 ♫ Nada atas 1 1 = 2L/2
L = 2/2 ♫ Nada atas 2 2 = 2L/3 L = 3/2 ♫ Nada atas 3 3 = 2L/4 L = 4/2 ♫ Nada n n = 2L/(n+1) L = (n+1).½
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)
38
L
L = 1/2
♫ Nada dasar fo = v/2L ♫ Nada atas 1 f1 = 2v/2L
L = 2/2 ♫ Nada atas 2 f2 = 3v/2L L = 3/2 ♫ Nada atas 3 f3 = 4v/2L L = 4/2 ♫ Nada n fn = (n+1)v/2L L = (n+1).½
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)
39
Rumus umum frekuensi nada dawai
n+1
F.L
2L
mt
n+1
F
2L
A.
fn =
fn =
Keterangan : F : Gaya tegang L : panjang tali Atau A : luas penampang : massa jenis tali n : bilangan cacah m : massa tali 40
Perbandingan nada dawai f1 f1
: f2 = L2 :L1 : f2 = F1 : F2 f1 : f2 = √A2 : √A1 f1 : f2 = √2 : √1
41
f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 2 : 3 : 4 : …
42
P.O. Tertutup
2 jenis Pipa organa
Pipa Organa terbuka (POKA) Pipa Organa tertutup (POTUP)
43
L
♫ Nada dasar fo = v/2L L = 1/2 ♫ Nada atas 1 f1 = 2v/2L L = 2/2 ♫ Nada atas 2 f2 = 3v/2L L = 3/2 ♫ Nada atas 3 f3 = 4v/2L
L = 4/2 ♫ Nada n fn = (n+1)v/2L L = (n+1).½
n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)
44
fn = (n+1)v/2L ♫ Keterangan : fn = nada-nada ( n = 0, 1, 2, 3, …) v = cepat rambat gelombang L = panjang pipa 45
f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 2 : 3 : 4 : …
46
L
♫ Nada dasar fo = v/4L L = 1/4 ♫ Nada atas 1 f1 = 3v/4L L = 3/4 ♫ Nada atas 2 f2 = 5v/4L L = 5/4 ♫ Nada atas 3 f3 = 7v/4L
L = 7/4 L = (2n+1).¼
♫ Nada n fn = (2n+1)v/4L n = bilangan cacah(0, 1, 2,…)
47
fn = (2n+1)v/4L ♫ Keterangan : fn = nada-nada ( n = 0, 1, 2, 3, …) v = cepat rambat gelombang L = panjang pipa 48
f0 : f1 : f2 : f3 : … = 1 : 3 : 5 : 7 : …
49
Energi Gelombang Gelombang memindahkan energi Energi gelombang yang dipindahkan sebesar : E = ½ky² E = ½m.²y² = 2f
E = 2².f².m.y² 50
Intensitas 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) 51
Perbandingan intensitas r2²
I1
I1
= I2
r1 I2
r1²
r2 sumber
52
Taraf 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) 53
Logaritma Log a + log b = log a.b Log a - log b = log a/b Log an = nlog a
54
Pelayangan Pelayangan adalah gejala dua bunyi keras atau dua bunyi lemah secara bersamaan. Frekuensi pelayangan dirumuskan :
f p = f 1 – f2
fp
f1
f2
55
Efek Doppler Gejala meninggi/merendahnya frekuensi sumber bunyi menurut pendengar karena gerakan sumber bunyi/pendengar. Rumus umum :
v vp
fp =
. fs v vs 56
Perjanjian tanda ! Sumber mendekati pendengar (vs -) Sumber menjauhi pendengar (vs +)
Pendengar mendekati sumber (vp +) Pendengar menjauhi sumber (vp -)
57
Keterangan Contoh memberi tanda vp dan vs : v + vp Keterangan : fp = . fs fp : frekuensi pendengar v - vs fs : frekuensi sumber v : cepat rambat bunyi Gerak saling vp: kecepatan pendengar mendekati vs: kecepatan sumber
vs sumber
v
vp pendengar
58
