UNIVERSITAS NEGERI PADANG GELOMBANG MEKANIK VEFRA YULIANI (14175036) Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Festiyed, MS Dr. Usmeldi, M.Pd PENDIDIKAN FISIKA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2015

GELOMBANG MEKANIK MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Kompetensi Dasar Kompetensi Inti Menganalisis besaran-besaran fisis gelombang tegak dan gelombang berjalan pada berbagai kasus nyata Kompetensi Inti Menjelaskan definisi gelombang dan besaran-besaran gelombang tegak dan gelombang berjalan Mengidentifikasi simpangan gelombang tegak dan gelombang berjalan Mengidentifikasi kecepatan gelombang tegak dan gelombang berjalan Mengidentifikasi fase gelombang tegak dan gelombang berjalan Mengidentisikasi energi gelombang tegak dan gelombang berjalan Menjelaskan konsep gelombang tegak dan gelombang berjalan Merumuskan persamaan gelombang tegak dan gelombang berjalan MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

Bagaiaman bentuk gelombang pada air laut ??? GELOMBANG MEKANIK MENU Bagaiaman bentuk gelombang pada air laut ??? KD DAN KI SIMULASI MATERI Aniamsi gelombang air laut VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK MENU Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya. KD DAN KI SIMULASI Hakekat Gelombang Mekanik. Gelombang terjadi karena adanya usikan yang merambat. Menurut konsep fisika, cerminan gelombang merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya tetap. Jadi, gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti pemindahan massa medium. MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Besaran-besaran Gelombang. Hubungan : f = 1/T atau T = 1/f v = λ .f atau v = λ / T atau λ = v/ f atau λ = v . T k = 2π / λ atau k = ω / v MENU Periode (T) Frekuensi (f) Frekuensi Sudut (ω ) Bilangan gelombang (k) Panjang gelombang (λ) Cepat rambat gelombang (v) KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

Jenis-jenis Gelombang: GELOMBANG MEKANIK Jenis-jenis Gelombang: Gelombang Transversal Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus arah getarannya (usikannya). MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

Jenis-jenis Gelombang: GELOMBANG MEKANIK Jenis-jenis Gelombang: 2. Gelombang Longitudinal Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya searah dengan arah perambatannya. MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Gelombang berjalan MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL Gelombang berjalan adalah gelombang mekanik yang memiliki amplitudo konstan di setiap titik yang dilalui gelombang.

GELOMBANG MEKANIK Gelombang berjalan MENU Persamaan KD DAN KI Gelombang berjalan pada tali SIMULASI x P MATERI O VIDEO SOAL Arah gerak partikel pada tali 10

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,,, MENU KD DAN KI Seperti halnya gerak harmonik sederhana, maka persamaan simpangan getar untuk O pada gambar di atas adalah: yo = A sin t Gelombang kemudian merambat dari O ke arah sumbu x positif, karena titik P berada di sebelah kanan O sejauh x maka titik P akan ikut berjalan setelah gelombang dari titik O mencapai titik P. SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,,, MENU KD DAN KI Sedangkan waktu yang diperlukan gelombang dari titik O ke titik P adalah Oleh karena itu, pada saat titik O sudah bergetar selama t sekon, maka titik P baru bergetar selama SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

Jika  = 2f, v = f dan  = 2/k maka : yp = A sin (t – kx) GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,,, MENU KD DAN KI Sehingga persamaan simpangan gelombang berjalan di titik P di rumuskan : Jika  = 2f, v = f dan  = 2/k maka : yp = A sin (t – kx) SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,,, MENU KD DAN KI Jika gelombang merambat ke arah sumbu x negatif ( kiri ), di rumuskan : Dengan : k = bilangan gelombang (m-1) = 2/ A = amplitudo (m)  = kecepatan sudut (rad/s) = 2f yp = simpangan di titik P ( m ) SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

Kecepatan getaran di titik P : GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,,, MENU KD DAN KI Kecepatan Getaran dan Kecepatan Rambat Gelombang SIMULASI Kecepatan getaran di titik P : MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,,, MENU KD DAN KI Percepatan getaran partikel di titik P adalah turunan pertama kecepatan di titik P terhadap waktu, yaitu : SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Gelombang Stasioner MENU KD DAN KI Gelombang stasioner yang disebut juga sebagai gelombang tegak, gelombang berdiri, atau gelombang diam adalah gelombang yang terbentuk dari hasil perpaduan atau interferensi dua buah gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama, tetapi arah rambatnya berlawanan. SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL Gelombang stasioner Gelombang stasioner yang terjadi pada ujung pemantul bebas gelombang stasioner yang terjadi pada ujung pemantul tetap. SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, MENU Gelombang Stasioner pada Dawai Ujung Tetap KD DAN KI y2 y1 SIMULASI x MATERI P O VIDEO l SOAL persamaan gelombang datang di titik P: y1 = A sin [t – k(l – x)] persamaan gelombang pantul di titik P dengan beda sudut fase θ =  radian adalah : y2 = A sin [t – k(l + x) + ] = - A sin [t – k(l – x)]

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, MENU KD DAN KI Sehingga : yp = y1 + y2 = A sin [t – k(l-x)] - A sin[t –k(l + x)] Berdasarkan aturan pengurangan fungsi sinus, yaitu : sin  - sin  = 2 cos ½ ( + ) sin ½ ( - ) Maka diperoleh persamaan gelombang stasioner pada ujung tetap, yaitu : yp = 2A sin kx cos (t – kl) \yp = Ap cos (t – kl) Ap = 2A sin kx SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, Letak simpul Letak Perut MENU Letak simpul dan perut untuk gelombang stasioner pada ujung tetap KD DAN KI SIMULASI Letak simpul MATERI VIDEO Letak Perut SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, MENU Gelombang Stasioner pada Dawai Ujung Bebas KD DAN KI SIMULASI x MATERI O P VIDEO l SOAL Persamaan glb.datang dititik P , xp = (l – x) adalah : y1 = A sin (t – kxp) = A sin [t – k(l – x)]

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, MENU KD DAN KI Persamaan glb. Pantul di titik P, xp = (l + x) adalah : y2 = A sin [t - kxp] = A sin [t – k(l + x)] Perpaduan antara y1 dan y2 diperoleh : yp = y1 + y2 = A sin [t – k(l – x)] + A sin [t – k(l + x)] dari aturan penjumlahan fungsi sinus : sin  + sin  = 2 sin ½ ( + ) cos ½ ( - ) diperoleh pers. Gelombang stasioner pada ujung bebas, yaitu : yp = 2A cos kx sin (t – kl) = Ap sin (t – kl) Ap = 2A cos kx SIMULASI MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK Lanjutan,, Letak simpul Letak Perut MENU Letak simpul dan perut untuk gelombang stasioner pada ujung bebas KD DAN KI SIMULASI Letak simpul MATERI VIDEO Letak Perut SOAL

Video Gelombang Mekanik MENU KD DAN KI SIMULASI Video Gelombang Mekanik MATERI VIDEO SOAL

GELOMBANG MEKANIK 1. Persamaan gelombang dinyatakan sebagai y = 4 sin 0,5 π (t – 2 x) , satuan jarak meter dan satuan waktu sekon. Berdasarkan persamaan tersebut tentukanlah: Amplitudo Frekuensi Panjang gelombang Fase awal Simpangan P pada saat 2 detik 2. Sebuah gelombang merambat pada tali 100 cm berujung terikat yang dinyatakan sebagai berikut . y = 1,2 sin (2π x) cos ( 50 π t - 120 π) cm. Tentukanlah : Periode gelombang Cepat rambat gelombang Panjang gelombang datang Amplitudo gelombang stasioner di titik yang berada 50 cm dari ujung tali Posisi simpul ke 5 dari ujung tali MENU KD DAN KI SIMULASI MATERI VIDEO SOAL