GELOMBANG BAHAN AJAR FISIKA KELAS XII SEMESTER I

Standar kompetensi dan kompetensi dasar Indikator Pencapaian Materi Latihan Evaluasi Keluar

Standar Kompetensi. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam menyelesaikan masalah Kompetensi Dasar. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang secara umum

Indikator Pencapaian Mengidentifikasi karakteristik gelombang transfersal dan longitudinal Mengidentifikasi karakteristik gelombang mekanik dan elektromagnetik Menyelidiki sifat-sifat gelombang (pemantulan/pembiasan, superposisi, interferensi, dispersi, difraksi, danpolarisasi) serta penerapnnya dalam kehidupan sehari-hari Mengidentifikasi persamaan gelombang berjalan dan gelombang stasioner

GELOMBANG I. Pengertian Gelombang Gelombang adalah perambatan getaran II. Pembagian Gelombang 1. Pembagian Gelombang karena Arah getarnya - Gelombang transversal - Gelombang Longitudinal 2. Pembagian Gelombang karena Amplitudo dan fasenya - Gelombang Berjalan - Gelombang Diam ( Stasioner) 3. Pembagian gelombang karena mediumnya - Gelombang Mekanik - Gelombang Elektromagnetik

GELOMBANG BERJALAN TRANSVERSAL I V P Y A II X Setelah A bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama:

Maka Simpangan Gelombang berjalan :

Secara umum persamaan Gelombang berjalan : Dimana : Yp = Simpangan gelombang di titik P ( m,cm ) A = Amplitudo gelombang ( m,cm ) X = Jarak titik P dari titik pusat O ( m, cm ) V = Kecepatan rambat gelombang ( m/s, cm/s ) k = Bilangan gelombang λ = Panjang gelombang ( m,cm ) f = Frekuensi Gelombang ( Hz ) T = Periode gelombang ( s ) ω = Kecepatan sudut ( rad/s ) t = Lamanya titik asal telah bergetar ( s ) ωt = Sudut fase gelombang ( rad)

Gelombang Stasioner ( Gelombang Diam ) a. Pemantulan Pada Ujung Bebas x y2 y1 P - L Untuk Gelombang Datang di titik P: Untuk Gelombang pantul di titik P:

Untuk gelombang Stasioner YP = y1 + y2 Maka Simpangan Gelombang Stasioner di titik P :

Sn=( 2n +1).¼λ Pn= n ( ½ λ ) Untuk gelombang Stasioner Letak Simpul dan Perut : Letak simpul dan perut dihitung dari ujung pantul ke titik yang bersangkutan . 1. Letak simpul. Simpul terjadi jika Ap= 0 dan dan secara umum teletak pada: Sn=( 2n +1).¼λ 2. Letak Perut. Tempat-tempat yang mempunyai amplitudo terbesar disebut perut dan secara umum teletak pada: Pn= n ( ½ λ )

· b. Pemantulan pada ujung tetap Gel. pantul Gel. datang x y2 y1 P - Gel. stasioner Untuk Gelombang Datang di titik P: Untuk Gelombang pantul di titik P: Terjadi loncatan fase

Y=y1+y2

Sn= n ( ½ λ ) Pn=( 2n +1).¼λ Letak simpul dan perut : Letak simpul dan perut merupakan kebalikan gel.stasioner pada pemantulan ujung bebas. Sn= n ( ½ λ ) Letak simpul ke n : Pn=( 2n +1).¼λ Letak perut ke n:

Soal Latihan Tentukan sudut fase gelombang di titik P, jika titik O telah bergetar selama 1 sekon. Jarak titik P ke O 2 m cepat rambat gelombang 4 m/s dan periode gelombang adalah 1 sekon 2. Sebuah gelombang berjalanm dengan persamaan simpangan y = 0,02 sin ( 8πt – 4 x ), dimana y dan x dalam m dan t dalam s, Tentukan : a. arah rambatan b. Frekuensi c. Panjang gelombang d. Kecepatan rambat gelombang e. Amplitudo gelombang f. bilangan gelombang

3. Seutas tali yang panjangnya 2,5 m direntangkan yang ujungnya diikat pada sebuah tiang,kemudian ujung lain digetarkan harmonis dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm. Jika cepat rambat gelombang dalam tali 40 cm/s. Tentukan : a. Amplitudo gelombang stasioner disebuah titik yang berjarak 132,5 cm dari titik awal b. Simpangan gelombang pada titik tersebut setelah tali digetarkan selama 12 sekon c. Letak simpul ke enam tidak termasuk S0 d. Banyaknya pola gelombang stasioner yang terjadi pada tali

Pembahasan t = 1 sekon; x = 2 m V = 4 m/s; T = 1 sekon Ditanyakan : 1. Diketahui : t = 1 sekon; x = 2 m V = 4 m/s; T = 1 sekon Ditanyakan : θ = ... rad Penyelesaian :

Pembahasan 2. Diketahui : y = 0,02 sin ( 8πt – 4 x ) Ditanyakan : a. Arah rambat gelombang b. A = ..... ?; e. λ = ..... ? c. f = ..... ?; f . V = ..... ? d. k = ..... ? Penyelesaian : a. Karena tanda didepan x negatif (-) dan didepan t positif ( + ) maka arah rambatan gelombang ke kanan b. A = 0,02 m = 2 cm diambil dari persamaan simpangan c. 2π ft = 8πt 2π f = 8 f = 4 Hz d. k = 4/m e. k =2Π / λ λ = 2Π/k = 1,57 m f. V = f.λ = 4 x 1,57 = 6,28 m/s

3. Diketahui : L = 2,5 m = 250 cm ; A = 10 cm f = 2 Hz ; T = ½ sekon ; V = 40 cm/s t = 12 sekon X = 250 – 132,5 = 117,5 cm Ditanyakan : a. As = ..........? b. Y = ..........? c. S6 = .......... ? d. banyaknya pola gelombang = ……..? Penyelesaian : λ = V/f = 40/2 = 20 cm c. Banyaknya pola = L / λ =250/20 =12½ pola gel.

Referensi Fisika SMA, Bob Foster, Erlangga www.praweda.com www.physics2000.com