Download - Gelombang Harmonik (2)
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
1/24
GELOMBANG
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
2/24
Apa yang menentukan jenis kedua gelombang ?
membutuhkan
zat perantara
bisa tanpa zat
perantara
Mekanik Non-mekanik
KLASIFIKASI GELOMBANG
MEKANIK
Gelombang Tali
Gelombang Bunyi Gelombang Air
NON-MEKANIK
Gelombang Elektromagnetik
Gelombang Cahaya Gelombang Radio
ContohContoh
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
3/24
Apa yang disebut dengan
gelombang ?Tinjau getaranpegas arah vertikalpersamaanGHS: 0
2
2
=+ ym
k
td
yd
tsinAy ω=f π=ω 2
simpangan
pegas:dimana:
apa yang terjadi pada setiapbagian tali ?
Jika ujung bandul diikat denganseutas tali
02
22
2
2
=−xd
ydu
td
yd
( )xk tsinAy −ω=
λ
π= 2
k
persamaan gelombangharmonik:
simpangan
bagian talidimana:
!atatan:
f "rekuensi satuannya H# $ %&sk bilangan gelombang
satuannya m'%λ panjang gelombangsatuanya mu (epat rambat gelombangsatuannya m&se( gelombang tali
ρ=
Tu
gelombang bunyi di udaraρβ
=u
gelombang bunyi dalam #at ρ= Yu
+bentuk penjalaranener
gi,
sm340=
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
4/24
-agaimana de.nisi :
/anjang Gelombang )λ*
jumlah setiap bagiantali melakukangetaran/usikan tiap
satuan waktu
jarak yang ditempukoleh energi getaranuntuk melintasi satu
gelombang
jarak yang ditimpuhantara dua puncakberturut-turut atautiga simpul berturut-turut
rek1ensi ) f*
!epat ambat Gelombang )u*
s i m p a n g a n
perpindahan
λ
A
λmengapa ?
perhatik an
sumbergelombang
buktikan
hubunganf u
λ=
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
5/24
CONTOH
!" #ebuah gerak harmonik sederhana mempunyai amplitudo A
= 6 cm" Tentukan simpangan getaran ketika ke$epatannya
1/3 ke$epatan maksimum%
a" amplitudo& 'rekuensi dan periode geraknya"
b" $epat rambat gelombang
$" ke$epatan dan per$epatan maksimum
(" #ebuah benda melakukan gerak harmonik sederhana
sepanjang sumbu y simpangannya dinyatakan
y dan x dalam meter sedangkan t dalam sekon& tentukan
−= xt y
4sin4
π π
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
6/24
Contoh Soal :
1. Sebuah benda bermassa m $ 023 kg melakukanosilasi dengan periode 02 sekon dan amplitudo A $
3×%0'2 m4 /ada saat simpangannya y $ 2 ×%0'2 mhitunglah:
2. Sebuah balok bermassa mb $ % kg dikaitkan pada
pegas dengan konstanta k $ %30 5&m4 Sebuahpeluru yang bermassa mp $ %0 g bergerak
dengan ke(epatan ke(epatan vp $ %00 m&smengenai dan bersarang di dalam balok4 Jikalantai dianggap li(in
a4 per(epatan benda
b4 gaya pemulih
(4 energi potensial
d4 energi kinetik benda6
a4 hitung amplitudo gerak harmonik sederhana yang
b4 nyatakan persamaan simpangannya6
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
7/24
SOAL
#eseorang menjatuhkan sebuah batu ke dalam sebuah
sumur" ( detik kemudian suara batu terdengar orangtersebut" )ika g = 10 m/s2 dan ke$epatan bunyi di udara
*+, ms& maka tentukan kedalaman sumur tersebut
SOLUSI
2
121 t g h =Batu jatuh bebas.
2t uh =Bunyi batu jatuh . 21 t t t +=$atatan
( )1t t uh −=maka 1t ut u −= uh
t t −=⇔ 12
21
−=u
ht g hmaka 0
2=−+⇔ t
u
h
g
h
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
8/24
Y h =⇔
022
2
2 =−+⇔
gt h
u
g h
022
22
2 =−+⇔
gt Y
u
g Y
0222 =−+⇔ ut Y
g
uY
2
242 22
g uut
g u
Y
−+=⇔
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
9/24
4
24
22
22
−+
=⇔
g
uut
g
u
h
410
)340(2)2)(340(4
10
)340(22
22
−+
=
( )
4
1,1522,152−
=
( )
4
2,!2
=m",12=
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
10/24
0
2
22
=−+ t hu
g h
g
g
hY
2=misal 0
222=−+
g
t uY
g
uY
010
23402
10
34022=
××−
×+ Y Y
013""#2 =−+ Y Y
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
11/24
( )
2
)13"(142)"#("#2,1
−××−±−=Y
( )
2
51"#"#1
+−=Y 5,1=
5,12 = g h ( ) g h
25,1
2
=⇒
mh 0125,1=
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
12/24
Tipe Gelombang
)( vt x f y −=
Transversal 7ongitudinal
arah getaran sejajardengan arah perambatanarah getaran tegak lurusterhadap arahperambatan Arti .sis
ungsipenjalarangelombang
"ungsi Gelombang :
perambatan gelombang
menjauhi sumber
( )kxtsinAy −ω=
( )kxtsinAy +ω= perambatan gelombang
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
13/24
ContohSoal :
%4 Seutas ka1at massanya 23 gram danpanjangnya 30 (m4 8edua ujung ka1at ditarikdengan gaya 9 ne1ton4Hitung (epat rambat gelombang yang akanterjadi pada ka1at tersebut jika salah ujungdigetarkan 6
24Tentukan
a4 panjanggelombang )λ*b4 rekuensi )*(4 (epat rambat )u*
pada gambar animasi di samping 6
(m
(m
d4 ungsi gelombang)y*
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
14/24
Dari medium kurangrapat ke medium
lebih rapat
Dari medium rapatke medium yang
kurang rapat
REFLEKSGEL!"#$%G$e%&m'ang Ta%i
Tanpa erintang
$e%&m'ang Ta%i
Terikat uat
$e%&m'ang Ta%i
Terikat *&nggar
REFLEKS & TR$%S"SGEL!"#$%G '$D$ D($
"ED("
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
15/24
Apa yang dimaksud dengansuperposisi ?
jumlah dua&lebihgelombang
( )kxtsinAyi −ω=
( )kxtsinAyr +ω=
r i yyy +=
kx+&sAA 2=
SUPERPOSISI GELOMBANG
/erhatikan:
tsinA ω=dengan-
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
16/24
GEL!"#$%G #(%)
-unyi timbul sebagai benda yangbergetar4Getaran akan menimbulkan
perubahan tekanan udara4 /erubahan tekanan
merambat di udara atau #atpadat dalam bentuk
gelombang longitudinal4 ;etektor bunyi adalah alatuntuk menangkapgelombang bunyi bisaberupa
alat atau telinga
Telinga berungsi menerima
gelombang bunyi dan otakmenterjemahkan inormasi
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
17/24
CE'$T R$"#$T GEL!"#$%G #(%)
!epat rambat bunyi selain ditentukan oleh kerapatanmedium juga oleh temperatur medium4 yait
u:
( )T,u 20
H#24 audiosonik 20 H# ≤ ƒ ≤ 204000 H#=4 ultrasonik ƒ > 204000 H#
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
18/24
%TE%ST$S #(%)
ntensitas -unyi
;aerahaudiosonik ntensitas bunyi suatu sumber dan diterima oleh
pendengar yang jaraknya r adalah:
1att&m2
merupakan laju perubahan energipersatuan 1aktu persatuan luas
permukaan4 A
/? =
%0'%2 1att&m2
≤ ≤ %1att&m2
2
%?
r ∝
;engan demikian
berlaku : s r%
%
r2 22
2
%
%
2
?
?
=
r
r
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
19/24
T%GK$T %TE%ST$S #(%)
Tara intensitas bunyi dide.nisikan:
dimanao
&.
.%&gT. %0= d-
intensitas ambang pendengaran manusia%0'%2
1att&m2
Contoh
Soal :%4 -unyi sebuah terompet menimbulkan taraintensitas sebesar 20 d- maka tentukan taraintensitas bunyi dari %0 terompet yang ditiupserentak 6
24 Seorang mendengar derik seekor jangkrik pada jarak 3 m dengan tara intensitas sebesar 23 d-4)a* Jika orang tersebut menjauh %0 m dari posisisemula maka tara intensitasnya menjadi 6 )b*pada jarak minimum berapa suara jangkrik
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
20/24
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
21/24
EFEK D!''LER -ila sumber bunyi dan pengamat saling bergerak
relative satu terhadap lainnya )mendekati ataumenjauhi* maka rekuensi yang diterima pengamattidak sama dengan rekuensi yang dipa(arkan olehsumber4
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
22/24
$etaran
/ $erak '&%ak 'a%ik di sekitar titik setim'ang
yang peri&dik dise'a'kan adanya gaya pemu%ih
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
23/24
&nt&h %ain
-
8/19/2019 Gelombang Harmonik (2)
24/24
OPTIK GEOMETRIOPTIK GEOMETRI
Ada%ah i%mu yang mempe%aari sifatsifat +ahaya da%am
suatu medium
Ada 'e'erapa +ara memper%akukan +ahaya, yang
diantaranya
Cahaya ?Cahaya ?