Contoh Soal Gelombang Berjalan
Contoh Soal Gelombang Berjalan - Pada topik sebelumnya kita telah mempelajari tentang gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Jika suatu gelombang sedang merambat, maka besaran fisis yang bergerak adalah getarannya bukan mediumnya.
Gelombang transversal merupakan salah satu jenis gelombang mekanik dengan pengertian gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarnya, contohnya terjadi pada tali yang digerakkan. Jika suatu tali digerakkan, maka amplitudonya cenderung konstan. Suatu gelombang yang memiliki amplitudo konstan seperti pada tali tersebut dinamakan gelombang berjalan. Adapun contoh gelombang berjalan dapat terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Gelombang bergetar ke kanan dengan pusat getaran berada di titik O sebagai pusat perubahan pegas
Point Penting
Persamaan Gelombang berjalan
Di atas telah dijelaskan bahwa gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya konstan. Adapun persamaan gelombang berjalan adalah sebagai berikut:
Y = A sin (ωt-kx)
Di atas telah dijelaskan bahwa gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudonya konstan. Adapun persamaan gelombang berjalan adalah sebagai berikut:
Y = A sin (ωt-kx)
dengan :
λ= panjang gelombang (m)
T = periode gelombang (s)
ω= frekuensi sudut = 2πf
k = bilangan gelombang = 2π/λ
λ= panjang gelombang (m)
T = periode gelombang (s)
ω= frekuensi sudut = 2πf
k = bilangan gelombang = 2π/λ
Dari persamaan gelombang di atas, akan ada beberapa besaran fisis yang dapat dijabarkan yaitu sebagai berikut.
Fase Gelombang
Fase gelombang yaitu titik-titik khusus yang mencerminkan suatu tahapan gelombang. Adapun fase gelombang dinyatakan dengan persamaan berikut :
Fase Gelombang
Fase gelombang yaitu titik-titik khusus yang mencerminkan suatu tahapan gelombang. Adapun fase gelombang dinyatakan dengan persamaan berikut :
dengan keterangan :
φ = fase gelombang
T = periode gelombang (s)
λ= panjang gelombang (m)
t = waktu perjalanan gelombang (s)
x = jarak titik dari sumber (m)
φ = fase gelombang
T = periode gelombang (s)
λ= panjang gelombang (m)
t = waktu perjalanan gelombang (s)
x = jarak titik dari sumber (m)
Sudut Fase ( Θ )
Sudut fase merupakan sudut yang menyatakan kedudukan suatu gelombang pada posisi dan waktu tertentu. Secara umum sudut fase gelombang dinyatakan dalam besaran θ, yang dirumuskan sebagai berikut.
Sudut fase merupakan sudut yang menyatakan kedudukan suatu gelombang pada posisi dan waktu tertentu. Secara umum sudut fase gelombang dinyatakan dalam besaran θ, yang dirumuskan sebagai berikut.
Beda fase ( Δθ )
Beda fase merupakan selisih sudut fase yang terjadi antara dua buah gelombang yang sedang merambat. Beda fase diyatakan dalam besaran Δθ dan dijabarkan dalam persamaan berikut :
Beda fase merupakan selisih sudut fase yang terjadi antara dua buah gelombang yang sedang merambat. Beda fase diyatakan dalam besaran Δθ dan dijabarkan dalam persamaan berikut :
a. Dua buah gelombang dinamakan sefase jika keduanya memiliki sudut fase yang sama atau memenuhi kondisi , Δθ = 0, 2π, 4π, ….
b. Dua buah gelombang dinyatakan berlawanan fase jika beda fasenya memenuhi kondisi , Δθ = π, 3π, 5π ….
b. Dua buah gelombang dinyatakan berlawanan fase jika beda fasenya memenuhi kondisi , Δθ = π, 3π, 5π ….
S1
Frekuensi suatu gelombang 400 Hz dan kecepatannya 320 m/s. Jarak yang ditempuh gelombang setelah melakukan 30 kali getaran adalah..
S2
Suatu gelombang memiliki panjang gelombang 10 cm saat merambat di medium A dan 15 cm saat di medium B. Jika kecepatan gelombang di medium A adalah 0,9 m/s, maka kecepatan gelombang di medium B adalah ....
S3
Suatu gelombang merambat dari titik S ke arah kanan dengan cepat rambat 8 m/s, frekuensi 12 Hz, dan amplitudo 10 cm. Kemudian gelombang itu melalui titik P yang berjarak 9,5 dari titik S. Lalu S bergetar 0,5 s dengan arah getar pertamanya ke atas. Besar simpangan di titik P adalah .... ( saat t = 0, Y = 0 )
S4
Suatu gelombang berjalan melalui titik A dan B yang berjarak 8 cm. Pada saat t = 0, simpangan gelombang di A adalah 0 (YA = 0). Jika panjang gelombang 12 cm dan amplitudonya 4 cm, maka simpangan di titik B (YB) pada saat sudut fase titik A = 0,33π adalah ....
S5
Suatu gelombang dinyatakan dengan persamaan YP = 0,2 sin 0,4π (x - 60t). Jika jarak diukur dalam cm dan waktu dalam sekon, maka panjang gelombangnya adalah .…
S6
Suatu gelombang yang merambat pada sebuah tali memenuhi persamaan simpangan Y = 2 Sin π (10t – (25-1x)), dengan x dan y masing-masing dalam cm dan t dalam sekon. Kecepatan rambat gelombang tersebut adalah ....
S7
Suatu gelombang berjalan memiliki persamaan Y = 0,02 sin π (4t - x) dengan x, Y dalam cm dan t dalam sekon. Besar simpangan di titik yang berjarak 5 cm dari titik asal saat titik asal telah bergetar selama 1 sekon adalah ....
S8
Gelombang berjalan mempunyai persamaan Y = 0,2 sin (πt - 2πx), dengan Y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Amplitudo dan cepat rambat gelombang tersebut berturut-turut adalah....
S9
Sebuah benda bergerak melingkar dengan periode 0,8 sekon dan jari-jari lingkaran 0,4 m. Proyeksi gerak tersebut menghasilkan gerak harmonik dengan simpangan 0,2 m di awal gerakan. Simpangan benda setelah bergerak selama 1 s adalah ....
S10
Persamaan gelombang berjalan pada seutas tali dinyatakan oleh persamaan Y = 0,04 sin 0,2 π (40t - 5x) dengan x dan Y dalam cm dan t dalam sekon. Besarnya cepat rambat gelombang tersebut adalah….