Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-14 Fenomena Gelombang PHYSI.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-14 Fenomena Gelombang PHYSI."— Transcript presentasi:

1 Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-14 Fenomena Gelombang PHYSI S

2 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gelombang: fenomena sehari-hari Gelombang ada dimana-mana. Gelombang laut Bunyi Gempa Cahaya Gelombang radio Gelombang mikro QM waves!

3 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Sifat-Sifat Gelombang Berosilasi pada setiap titik. Kadang-kadang (“medium”) bergerak maju- mundur. Udara, air, tanah, medan EM, medan partikel... Perambatan (Propagation) dari Osilasi. Gerakan suatu titik mengakibatkan gerakan titik berikutnya. Bagaimana osilasi merambat Bagaimana menentukan laju propagasi? Gelombang memancarkan energi dan informasi

4 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gelombang dan Fisika Modern Modern (= 20 th century) Fisika memiliki 2 pilar: Relativity diinspirasi oleh kecepatan mutlak dari cahaya = gelombang electromagnetic. Quantum Mechanics diinspirasi oleh perilaku mirip gelombang dan mirip partikel dari cahaya. Segala sesuatu dijelaskan/ dinyatakan dengan fungsi gelombang. Relativistic QM (Quantum Mechanics) is a theory of generalized waves. Solid understanding of waves is essential for studying the advanced physics.

5 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Osilator Harmonik Sederhana CL current Already familiar with them, aren’t we?

6 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Massa m diletakkan pada sebuah lantai licin. Pegas menarik/mendorong massa m dengan gaya (Hooke’s law). Newton’s law: Sistem Massa-Pegas m xx x F F

7 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Persamaan Gerak Persamaan gerak untuk sistem massa-pegas: Kita harus menyelesaikan persamaan diferensial ini. Kita tahu bahwa solusinya seperti gelombang sinus. cos  t and sin  t kedua-duanya adalah solusi Coba:

8 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Posisi dan Kecepatan Osilasi berulang pada  t = 2 . Posisi dan kecepatan berbeda fasa 90 derajat.

9 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Frekuensi dan Periode  dalam cos  t adalah frekuenci angular alamiah. Bagaimana fasa dari cosinus bertambah dengan waktu. Satuannya adalah[radians/sec]. Periode T [sec/cycle] diberikan oleh: Frekuensi (Greek nu) [cycle/sec] diberikan oleh: Hertz

10 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Energi Pegas menyimpan energi ketika direnggangkan/ditekan: Massa bergerak memiliki energi kinetik: Karenanya Remember  2 = k/m

11 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Energi Total Energi bergerak antara pegas dan massa, dengan nilai total tetap.

12 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S JENIS GELOMBANG Berdasarkan pola penjalarannya gelombang dibagi dalam 2 katagori: - Gelombang Transversal, dimana semua titik massa bergerak (berosilasi) dalam arah tegak lurus terhadap arah perambatannya. contoh: gelombang tali - Gelombang Longitudinal, dimana semua titik massa bergerak sejajar terhadap arah perambatannya contoh: gelombang bunyi, gerak sistem massa-pegas

13 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Gelombang Transversal pada Tali Sebuah tali direnggangkan oleh tegangan tali T Rapat massa linier dari tali adalah  l Tali digetarkan secara vertikal: Transversal terhadap arah tali Nyatakan perpindahan pada titik x sebagai  (x) TT x (x)(x)

14 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Persamaan Gerak Tinjau potongan kecil tali antara x dan x +  x Massa adalah Slope tegangan tali pada x Asumsikan  kecil, komponen vertikal dan horizontal dari tegangan tali adalah x x +  x (x)(x)  (x +  x) T T  Saling menghilangkan antara 2 ujung

15 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Persamaan Gerak… Gaya vertikal total adalah Persamaan gerak: Tampak sama dengan gel. longitudinal Solusinya harus sama x x +  x (x)(x)  (x +  x) T T  We had K here

16 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Solusi dan Kecepatan gelombang Solusi umum harus berbentuk: Substitusikan ke dalam diperoleh Kecepatan gelombang adalah Tegangan (N) Rapat massa (kg/m) k disebut bilangan gelombang =2  / = panjang gelombang

17 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Membuat Gelombang Transversal Untuk membuat  (x, t) =  0 cos(kx –  t), kita gerakkan ujung kiri tali dengan  0 cos  t Gaya apa yang melawan kerja yang kita lakukan?  (x,t)   cos  t T

18 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Contoh soal Suatu gelombang sinusoidal bergerak dalam arah x-positif, mempunyai amplitudo 15,0 cm, panjang gelombang 40,0 cm, dan frekuensi 8,0 Hz. Posisi vertikal dari elemen medium pada t =0 dan x = 0 adalah juga 15,0 cm seperti pada gambar. a). Tentukan bilangan gelombang, periode, kecepatan sudut, dan kecepatan gelombang tersebut. b). Tentukan tetapan fasa dan tuliskan bentuk umum fungsi gelombang

19 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Contoh soal… a). Bilangan gelombang, periode, kecepatan sudut, dan kecepatan gelombang tersebut.

20 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Contoh soal … b). Tetapan fasa dan tuliskan bentuk umum fungsi gelombang. Karena A = 15,0 cm dan Y = 15,0 cm pada t = 0 dan x = 0, maka Atau tetapan fasa,  =  /2 = 90 0

21 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Daya (Energy Transfer Rate) Daya diberikan oleh (gaya) x (kecepatan) Kecepatan vertikal Komponen gaya vertikal Kalikan dan ambil nilai rata-rata

22 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Rapat Momentum Dapatkah gel. tranversal membawa momentum longitudinal? Kita butuh komponen horisontal gerakan Sama dengan nol karena pendekatan Tali melakukan gerak horisontal Arah gerak adalah tegak lurus tali Kecepatan vertikal Kecepatan horisontal x x +  x (x)(x)  (x +  x) 

23 Physics Study Program - FMIPA | Institut Teknologi Bandung PHYSI S Rapat Momentum Rapat momentum diberikan oleh perkalian ini dengan rapat massa Ambil rata-rata terhadap waktu, memberikan:


Download ppt "Physics Study Program Faculty of Mathematics and Natural Sciences Institut Teknologi Bandung FI-1201 Fisika Dasar IIA Kuliah-14 Fenomena Gelombang PHYSI."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google