Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

GELOMBANG  Gelombang  Klasifikasi Gelombang  Sifat gelombang  Gelombang Suara  Efek Doppler OUTLINE.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "GELOMBANG  Gelombang  Klasifikasi Gelombang  Sifat gelombang  Gelombang Suara  Efek Doppler OUTLINE."— Transcript presentasi:

1

2 GELOMBANG

3  Gelombang  Klasifikasi Gelombang  Sifat gelombang  Gelombang Suara  Efek Doppler OUTLINE

4 GELOMBANG

5 KLASIFIKASI GELOMBANG Gelombang menurut arah perambatannya:  Gelombang Longitudinal  Gelombang Transversal Gelombang menurut kebutuhan medium dalam perambatannya:  Gelombang Mekanik  Gelombang Elektromagnetik

6 KLASIFIKASI GELOMBANG  Gelombang Longitudinal  Gelombang dengan arah gangguan sejajar dengan arah penjalarannya.  Contoh : gelombang bunyi, gelombang bunyi ini analog dengan pulsa longitudinal dalam suatu pegas vertikal di bawah tegangan dibuat berosilasi ke atas dan ke bawah disebuah ujung, maka sebuah gelombang longitudinal berjalan sepanjang pegas tersebut,koil – koil pada pegas tersebut bergetar bolak –balik di dalam arah di dalam mana gangguan berjalan sepanjang pegas.

7 KLASIFIKASI GELOMBANG  Gelombang Transversal  Gelombang transversal adalah gelombang dengan gangguan yang tegak lurus arah penjalaran.  Contoh: gelombang cahaya dimana gelombang listrik dan gelombang medan magnetnya tegak lurus kepada arah penjalarannya. KLASIFIKASI GELOMBANG

8 Transversal vs longitudinal Gelombang Transversal: Perpindahan medium  Arah jalar gelombang Gelombang Longitudinal: Perpindahan medium  Arah jalar gelombang

9 Sifat gelombang l Amplitudo: Perpindahan maksimum A dari sebuah titik pada gelombang. Panjang gelombang Amplitudo A A l Perioda: Waktu T dari sebuah titik pada gelombang untuk melakukan satu osilasi secara komplit.

10 Sifat gelombang f = 1/T : Frekuensi, jumlah perioda per detik (Hertz, Hz)  = vT v =  T = f +A -A +A -A +A -A +A -A y x x x x x Laju: Gelombang bergerak satu panjang gelombang dalam satu perioda T atau panjang gelombang yang terjadi setiap satu satuan waktu

11 KLASIFIKASI GELOMBANG  Gelombang Mekanik  Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium tempat merambat.  Contoh gelombang mekanik gelombang pada tali, gelombang bunyi.

12 GELOMBANG PADA TALI ATAU KAWAT C = kecepatan gelombang T = tegangan tali [N]  L = rapat massa per satuan panjang [kg/m] KLASIFIKASI GELOMBANG  Gelombang Mekanik

13 Contoh Sebuah kapal melempar sauh pada suatu lokasi dan diombang-ambingkan gelombang naik dan turun. Jika jarak antara puncak gelombang adalah 20 meter dan laju gelombang 5 m/s, berapa lama waktu  t yang dibutuhkan kapal untuk bergerak dari puncak ke dasar lembah gelombang? t t +  t Diketahui v = / T, maka T = / v. Jika = 20 m dan v = 5 m/s, maka T = 4 sec l Waktu tempuh dari puncak ke lembah adalah setengah perioda, jadi  t = 2 sec

14 l Laju bunyi di udara sedikit lebih besar dari 300 m/s, dan laju cahaya di udara kira-kira 300,000,000 m/s. l Misal kita membuat gelombang bunyi dan gelombang cahaya yang keduanya memiliki panjang gelombang 3 m. çBerapa rasio frekuensi gelombang cahaya terhadap gelombang bunyi? Contoh Diketahui v =  / T = f (karena f = 1 / T ) Jadi Karena sama untuk kedua gelombang, maka Solusi

15 l Berapakah frekuensi tersebut? Untuk bunyi dengan = 3m : Untuk cahaya dengan = 3m : (radio FM) Contoh …

16 l Panjang gelombang microwave yang dihasilkan oleh oven microwave kira-kira 3 cm. Berapa frekuensi yang dihasilkan gelombang ini yang menyebabkan molekul air makanan anda bervibrasi? Contoh 34 1 GHz = 10 9 siklus/sec Laju cahaya c = 3x10 8 m/s Ingat v = f. HH O Membuat molekul air bergoyang

17 Fungsi Gelombang y(x,t) = Asin(kx-  t) A: amplitudo kx-  t : fasa k: bilangan gelombang Jika ∆x=, fasa bertambah 2   : frekuensi angular (2  rads = 360°) Jika ∆t=T, fasa bertambah 2  Kita menggunakan fungsi sinusoid untuk menggambarkan berbagai gelombang

18 (a) k = 60 cm -1, T=0.2 s, z m =3.0 mm z(y,t)=z m sin(ky-  t)  = 2  /T = 2  /0.2 s =10  s -1 z(y, t)=(3.0mm)sin[(60 cm -1 )y -(10  s -1 )t] (a) Tuliskan persamaan yang gelombang sinusoidal transversal yang menjalar pada tali dalam arah  y dengan bilangan gelombang 60 cm -1, perioda 0.20 s, dan amplitudo 3.0 mm. Ambil arah z sebagai arah transversal. (b) Berapa laju transversal maksimum dari titik pada tali? Contoh (b) Laju u z,max =  z m = 94 mm/s

19 Soal Gelombang sinusoidal dengan frekuensi 500 Hz menjalar dengan laju 350 m/s. (a) Berapa jarak dua titik yang berbeda fasa  /3 rad? (b) Berapa beda fasa antara dua pergeseran pada suatu titik dengan perbedaan waktu 1.00 ms ? f = 500Hz, v=350 mm/s (a) Fasa y(x,t) = Asin(kx-  t) (b)

20 Soal Pada sebuah kawat, yang mempunyai rapat massa persatuan panjang sebesar 30 gram/m dan mendapat tegangan sebesar 120 N, merambat sebuah gelombang dengan amplituda 10 mm dan frekuensi sebesar 5 Hz. a). Tentukan kecepatan gelombangnya b). Hitung simpangan dan kecepatan partikelnya pada x = 0,5 m dan t = 3 detik

21 Jawab : a). b).

22

23 KLASIFIKASI GELOMBANG  Gelombang Elektromagnetik  Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang energi dan momentumnya dibawa oleh medan listrik (E) dan medan magnet (B) yang dapat menjalar melalui vakum atau tanpa membutuhkan medium dalam perambatan gelombangnya.  Sumber gelombang elektromagnetik :  Osilasi listrik.  Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.  Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.  Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

24 SIFAT GELOMBANG  REFLEKSI (PEMANTULAN)  Menurut Hukum Snellius, gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal berada pada satu bidang dan sudut datang akan sama dengan sudut pantul, seperti tampak pada gambar berikut:

25 SIFAT GELOMBANG  REFRAKSI (PEMBIASAN)  Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang setelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda

26 SIFAT GELOMBANG  INTERFERENSI  Interferensi gelombang akan terjadi pada dua buah gelombang yang koheren

27 SIFAT GELOMBANG  DIFRAKSI  Peristiwa difraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah celah sempit.

28 SIFAT GELOMBANG  DISPERSI  Dispersi adalah penyebaran bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium.

29 Fluktuasi tekanan akustik   = p p = P - P o p = tekanan akustik [Pa] P = tekanan udara sesaat [Pa] P o = tekanan udara kesetimbangan [Pa] P o = 1 atm. = 1.013x10 5 Pa  10 5 Pa GELOMBANG SUARA

30 SATUAN DESIBEL [dB] p ref = tekanan akustik acuan =20  Pa = 20x10 -6 Pa = batas ambang telinga manusia (0 dB) GELOMBANG SUARA

31 CONTOH-CONTOH SKALA DESIBEL Type of sound sourcesLevel [dB] Threshold of hearing0 Rustle of leaves10 Whisper (at 1 m )20 City street, no traffic30 Office, classroom40 Normal conversation (at 1 m)50 Jackhammer (at 1 m)60 Rock group110 Threshold of pain120 Jet engine (at 50 m)130 Saturn rocket (at 50 m)200

32 ANALOGI AKUSTIK - LISTRIK LISTRIKAKUSTIK V =Tegangan [Volt]p =Tekanan akustik [Pa] I = Arus [Ampere]v =Kecepatan partikel [m/s] Z = impedansi [Ohm] Z = impedansi =  c [Rayl]  = rapat massa [kg/m 3 ] c = kecepatan gelombang [m/s] W = [Watt]I = Intensitas [W/m 2 ]

33 Sumber bunyi & pendengar diam Mobil van dalam keadaan diam Suara mesin terdengar pada pola titik nada yang tetap Efek Doppler

34 Sumber bunyi mendekati pendengar Mobil van mendekati pendengar Pola titik nada mesin meningkat v = kecepatan bunyi v s = kecepatan sumber = panjang gel. Awal f 0 = frekuensi awal

35 Sumber bunyi mendekati pendengar… Mobil van mendekati pendengar Cahaya dari mobil van terlihat “bluer”

36 Sumber bunyi menjauhi pendengar Cahaya dari mobil van terlihat “redder”

37 S cc D Frekuensi sumber = f Panjang gelombang = = c T Perioda gelombang = T c = f Efek Doppler 5 T 4 T 3 T 2 T T S = sumber D = detektor

38 c c t SUMBER DAN DETEKTOR DIAM Jumlah gelombang

39 c c t c + V D VDVD V D t SUMBER DIAM DAN DETEKTOR BERGERAK Panjang gelombang tetap Kecepatan berubah Jumlah gelombang

40 SUMBER BERGERAK DAN DETEKTOR DIAM VSVS ’ Panjang gelombang berubah

41 SUMBER DAN DETEKTOR BERGERAK + Detektor mendekati sumber - Detektor menjauhi sumber - Sumber mendekati detektor + Sumber menjahui detektor

42 Sebuah ambulan menyusul seorang pembalap sepeda sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 1600 Hz. Setelah dilewati oleh ambulan pembalap sepeda tadi mendengarkan sirine dengan frekuensi sebesar 1590 Hz. Hitung kecepatan dari ambulan bila kecepatan dari sepeda adalah 8,78 km/jam. Soal Jawab : Sumber (ambulan) bergerak menjauhi dan detektor (pembalap sepeda) bergerak mendekati

43 Soal Seekor kelelawar yang sedang terbang dengan kecepatan V k akan memancarkan gelombang akustik berfrekuensi tinggi (ultrasonik). Bila gelombang ultrasonik ini menemui seekor mangsanya yang juga sedang bergerak dengan kecepatan V m, maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali dan diterima oleh kelelawar. Frekuensi yang dipancarkan dapat diubah-ubah dan biasanya kelelawar akan memancarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi tertentu sedemikian rupa sehingga frekuensi yang diterimanya f kt adalah sebesar 83 kHz, yaitu frekuensi yang telinganya mendengar paling baik (sensitif). Bila kelelawar dan mangsanya saling mendekat dengan kecepatan masing-masing adalah 9 m/s dan 8 m/s, a). Tentukan frekuensi yang didengar oleh mangsanya (f m ) b). Tentukan frekuensi yang dipancarkan oleh kelelawar (f kp )

44 Jawab : Persoalan ini terdiri dari dua kasus, yang pertama gelombang ultrasonik dipancarkan oleh kelelawar (sebagai sumber) dan didengar oleh mangsanya (sebagai pendengar) sedangkan yang kedua gelombang dipantulkan oleh mangsanya (sebagai sumber) dan didengar oleh kelelawar (sebagai pendengar). a) Kasus kedua : b) Kasus pertama :

45 Sebuah kapal selam Perancis dan sebuah kapal selam Amerika bergerak saling mendekati dengan kecepatan masing-masing sebesar 50 km/jam dan 70 km/jam seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Kapal selam Perancis mengirimkan sinyal sonar (gelombang suara di dalam air laut) berfrekuensi 1000 Hz. Bila ternyata terdapat pergeseran frekuensi sebesar 4,5 % pada sinyal sonar yang diterima kembali, tentukan kecepatan gelombang suara di dalam air laut. Soal

46 Jawab : Kapal selam Perancis bertindak sebagai sumber Kapal selam Amerika bertindak sebagai pendengar Kapal selam Amerika bertindak sebagai sumber Kapal selam Perancis bertindak sebagai pendengar

47

48 TERIMA KASIH


Download ppt "GELOMBANG  Gelombang  Klasifikasi Gelombang  Sifat gelombang  Gelombang Suara  Efek Doppler OUTLINE."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google