Gelombang

PENGERTIAN GELOMBANG

Gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu medium. Gelombang dapat juga diartikan sebagai perpindahan energi melalui suatu medium.
Gelombang dapat dibedakan menjadi
1. Gelombang Mekanik
a. Gelombang Transversal Lihat animasi gelombang transversal
b. Gelombang Longitudinal Lihat animasi gelombang Longitudinal
2. Gelombang Elektromagnetik
Persamaan gelombang secara sederhna dapat dituliskan sbb :

y = A Sin ω.t

Persamaan gelombang berjalan dapat dinyatakan dengan :


y = A sin (ω.t – ωx/v ) atau
y = A sin (ω.t – k.x)

Catatan :
ω = 2πf = 2π/T
k = 2π/λ = ωx/v

Keterangan : y = Simpanagan gelombang ................................ (meter)
A = Amplitudo gelombang ................................. (meter)
ω = kelajuan sudut........................... (rad/s)
t = Lamanya waktu............................. (sekon)
k = Bilangan gelombang ....................... (- )
x = Jarak titik ke sumber gelombang .......... (meter)
f = Frekwensi gelombang ...................... (Hz)
T = Periode gelombang ........................ (sekon)
λ = Panjang gelombang ........................ (meter)


Contoh 1 :
Sebuah gelombang memiliki persamaan y = 10 Sin 100πt, y dalam cm dan t dalam sekon. Berapakah besarnya simpangan gelombang diatas saat t = 0,002 sekon ?
Diketahui : y = 10 sin 100πt
Ditanya : y = ........ ? t = 0,002 sekon
y = 10 Sin 100πt
y = 10 Sin 100π(0,002)
y = 10 Sin 0,2π
y = 10 . 0,59
y = 5,9 cm

Fase (φ) dan beda Gelombang (Δφ)

Fase gelombang diartikan sebagai hasil perbandingan antara lamanya waktu dengan periode gelombang tersebut.
Besar fase gelombang dapat dihitung dengan rumus :
φ = (t/T - x/λ )
Beda fase atau selisih fase dapat dihitung dengan :

Δφ ¬= φ1 – φ0

Contoh 2 :
Persamaan gelombang berjalan dinyatakan dengan y = 0,2 Sin (120πt – 2,4πx), y dalam meter dan t dalam sekon. Hitunglah :
a. Kecepatan dan panjang gelombangnya !
b. Selisih fase di titik yang berjarak 40 cm saat t = 0,02 sekon
Diketahui : y = 0,2 Sin (120πt – 2,4πx)
Diatanya : a. v = ........... ? dan λ ........... ?
b. Δφ ....... ?
a. v = ω/k λ = 2π/k
v = 120π/2,4π λ = 2π/2,4π
v = 50 m.s-1 λ = 0,83 meter
b. Δφ ¬= φ1 – φ0
Δφ ¬= ( - ) – ( - )

............................


Gelombang Stasioner (Gelombang diam)
Gelombang Stasioner dihasilkan dari perpaduan antara dua gelombang yaitu gelombang yang datang dengan gelombang pantul.
a. Gelombang Stasioner Ujung bebas

y = 2A Cos (kx) sin (ω.t)

b. Gelombang Stasioner Ujung terikat

y = 2A Sin (kx) Cos(ω.t)


Kalo mau lihat Soal latihan Gelombang lihat disini .
Ok... langsung ajaa kita lihat yuuu.... !

Mau lihat klik aja tombolnya

Soal Gelombang
1. Ditentukan persamaan gelombang y = 0,5 sin (0,25 x - 100 t) dimana t dalam detik, x dan y dalam cm, maka tentukanlah Amplitudo, Frekwensi, Panjang gelombang, Periode gelombang dan Kecepatan rambat gelombang.
2. Persamaan suatu gelombang di sebuah tali diberikan : y = 0,06 sin (8t - 5x) x dan y dalam meter ; t dalam detik Bila massa persatuan panjang tali = 0,01kg/m, tentukanlah : Frekwensi, Panjang gelombang, Kecepatan gelombang, Amplitudo dan Tegangan talinya.
3. Sebuah dawai bergetar, simpangannya sebagai fungsi waktu adalah y = 2 sin 0,16x cos 750 t , x dan y dalam cm dan t dalam detik. Tentukanlah :
a. Amplitudo dan kecepatan masing-masing komponen penyusun getaran tersebut.
b. Jarak antara simpul-simpul.
c. Kecepatan partikel dalam dawai pada posisi x = 5 dan t = 2.10-3 detik.
4. B adalah ujung terikat dari tali AB yang panjangnya 4 m. A digetarkan dengan amplitudo 3 cm dengan frekwensi 4 cps, sehingga pada tali terjadi gelombang transversal dengan cepat rambat 4 m/s. Titik P yang terletak 3 m dari A mempunyai simpangan berapa, jika titik A telah menggetar 2 detik.
5. Seutas tali yang panjangnya 12 m, meter. Tali direntangkan sedemikian sehingga ujung A bebas dan ujung B terikat. Titik C yang letaknya tepat di tengah-tengah tali digetarkan dengan periode detik dan dengan amplitudo 25 cm, sehingga baik ke kiri maupun ke kanan terjadi gelombang transversal dengan cepat rambat 10 m/s. Jika C digetarkan selama 1 detik, maka tentukanlah :
a. Besar simpangan titik D dan E yang terletak meter di sebelah kiri dan kanan titik C.
b. Amplitudo titik-titik tersebut.
6. Sepotong kawat panjangnya 10 meter yang ujungnya bertambat erat, sedang ujung lain digetarkan terus menerus dengan amplitudo 4 cm dan periode 0,1 detik. Jika cepat rambat yang terjadi 20 m/s, tentukanlah simpangan titik P yang terletak pada kawat sejauah 4 meter dari titik pantul.

Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang merambat dengan kecepatan 3 x 10⁸ m/s tanpa memerlukan zat perantara (medium), terbentuk oleh medan listrik dan medan magnet

Cepat rambat gelombang elektromagnetik dapat dihitung dengan rumusan

Gelombang elektromagnetik yang dususun atau diurutkan berdasarkan urutan frekwensi atau panjang gelombangnya disebut Spektrum gelombang elektromagnetik.
Untuk melihat spektrum gelombang elektromagnetik silahkan Klik Disini

Hubungan antara Medan Listrik, Medan Magnet dan cepat rambat gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan rumusan :

E_m = B_m c

Rapat Energi listrik dan Energi magnetik dapat dinyatakan dengan :

Intensitas gelombang elektromagnetik yang dibawa oleh gelombang elektromagnetik dinyatakan dengan vektir poynting sbb :





Mau Tes Online Silakan KLIK DISINI