Getaran Gelombang
Getaran dan Gelombang
A. Pengertian getaran
Apakah yang di maksud dengan getaran? Getraran adalah:gerak bolak-balik benda secara teratur melalui titik keseimbangan.Salah satu cirri getaran adalah adanya amplitudo ( simpang terbesar suatu getaran ).
B. Periode dan frekuensi getaran
Setiap benda yang bergetar selalu memiliki frekuensi dan periode getar. Apakah yang di maksud dengan frekuensi getaran? Dan apakah yang di maksud dengan periode getaran? Bagaimana hubungan antara frekuensi dan periode getaran?
Periode adalah waktu yang di perlukan benda untuk melakukan satu kali getaran.Periode dinyatakan dalam satuan sekon.
Periode dapat di nyatakan dalam rumus matematika sebagai berikut.
Periode getaran (T)= waktu getar /Jumlah getaran (n) |
Ferkuensi adalah jumlah getran dalam satu sekon. Satuan ferkuensi adalh hertz (Hz) Frekuensi dapat dinyatakan dalam satuaan matematika sebagai berikut:
Frekuensi (f) = Jumlah getaran / Waktu getaran (t) |
Hubungan antara frekuensi da periode dinyatakan sebagai berikut:
F= 1/T |
T =1/f |
Keterangan : f= ferekuensi T=periode
Contoh soal:
1. Jika ayunan sederhana bergetar sebanyak 80 kali dalam waktu 20 sekon, maka tentukan periode getaran dan frekuensi ayunan !
Jawab: diketahui : n= 80 getaran
t= 20 sekon
F= 80/20 = 4 Hz
T=20/80 = 0,25 sekon
2. Seuah bandul selama 4 sekon bergetar sebanya 20 getaran, berapa periode getaran dan frekuensi getaran bandul tersebut ?
Jawab : diketuhui : n=20 getaran
t = 4 sekon
F =20/4 = 5 Hz
T = 4/20 = O,2 sekon
2.GELOMBANG
C. Pengertian gelombang
Gelombang adalah getran yang merambat. Gelombang terjadi karna adanya sumber getaran. Pada perambatanya gelombang merambatkan energy gelombang,sedangakan perantaranya tidak ikut merambat.menurut zat perantaranya gelombang di bedakan menjadi dua macam yaitu :
1. Gelombang mekanik :gelombang yang perambatanya memerlukan medium, contoh :gelombang air dan gelombang bunyi.
2. Gelombang elektrik : gelombang yang dalam perambatanya tidak memerlukan medium.contoh gelombang radio dan gelombang cahaya
D. Gelombang transversal dan gelombang longitudinal
Berdasarkan arah rambat dan arah getaranya, gelombang dibedakan atas gelombang transversal dan gelombang longitudinal.
1. Gelombang transversal
adalah gelombang yang arah rambatanya tegak lurus terhadap arah getaranya. Gelombang transversal berbentuk bukit gelombang dan lembah gelombang yang merambat. Contoh gelombang pada tali, permukaan air dan gelombang cahaya.
Gambar gelombang transversal :
Panjang gelombang pada gelombang transversal
Panjang gelombang adalah panjang suatu gelombang yang terdiri dari satu bukit dan satu lembah gelombang.panjang gelombang di lambangkan dengan lamda ( )dan satuanya adalah meter
2. Gelombang longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya. Gelombang longitudinal berbentuk rapatan dan renggangan. Contohnya gelombang bunyi.
Gambar gelombang longitudinal :
Panjang gelombang lkongitudinal
Panjang gelombang lkongitudinal adalahpanjang satu gelombang yang terdiri dari satu rapatan dan satu renggangan.
· Peride gelombang (T)
Yaitu waktu yang di prlukan untuk menempuh satu gelombang,satuanya adalah sekon (s)
· Frekuensi gelombang((f)
Yaitu jumlah gelombang yang terbentuk dalam satu detik,satuanya adalah Hz (hertz)
· Cepatrambat gelombang (v)
Yaitu jarak yang di tempuh gelombang dalam waktu satu detik ,satuanya adalah meter/detik (m/s)
· Hubungan antara pajang gelombang,periode,frekuensi, dan cepat rambat gelomabang.
· Rumus dasar gelombang adalah: λ = vT atau v = λ/T Dan f = 1/T maka v = λ f
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
contoh soal :
1. Waktu yang dibutuhkan gelombang longitudinal untuk merambat dari A ke B adalah 1 sekon. Berapakah frekuensi gelombang tersebut ?
Frekuensi = 2 gelombang : 1 sekon = 2 Hz
LATIHAN SOAL
Soal No. 1
Dari gambar diatas, sebuah benda diikat tali panjang berayun harmonis hingga membentuk suatu getaran. Lintasan A ke B ditempuh benda dalam waktu 1 detik, tentukan:
a) letak titik seimbang
b) letak titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh
c) besar amplitudo getaran
d) nilai periode getaran
e) nilai frekuensi getaran
f) banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit
g) jumlah getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan:
i) A-B
ii) A-B-C-B-A
iii) A-B-C-B-A-B
Pembahasan
a) titik seimbang
Titik B
b) titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh
Titik A dan C
c) amplitudo getaran
A = 15 cm
d) periode getaran
Waktu untuk membentuk 1 buah getaran yaitu dari A hingga kembali ke titik A,
T = 4 sekon
e) frekuensi getaran
Frekuensi getaran adalah kebalikan dari periode getar
f = 1/ T
f = 1/4 = 0,25 Hz
f) banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit = 60 detik
Mencari banyak getaran
n = t x f
n = 60 x 0,25
n = 15 getaran
g) banyak getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan:
i) A-B adalah 1/4 getaran
ii) A-B-C-B-A adalah 4/4 atau 1 getaran
iii) A-B-C-B-A-B adalah 5/4 atau 1,25 getaran
Soal No. 2
Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan:
a) periode getaran
b) frekuensi getaran
Pembahasan
Data:
Jumlah getaran n = 960
waktu getar t = dua menit = 120 sekon
a) periode getaran
T = t /n
T = 120 / 960 sekon
T = 0,125 sekon
b) frekuensi getaran
f = n/t
f = 960 / 120
f = 8 Hz
Soal No. 3
Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan:
a) frekuensi getaran
b) jumlah getaran dalam 5 menit
Pembahasan
Data:
T = 1/2 sekon
t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon
a) frekuensi getaran
f = 1/T
f = 1/(0,5)
f = 2 Hz
b) jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon
n = t x f
n = 300 x 4 2
n = 1200 600 getaran
Soal No. 4
Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan:
a) periode getaran
b) banyak getaran yang terjadi dalam 2 menit
Pembahasan
a) T = 1/f
T = 1/5
T = 0,2 sekon
b) n = t x f
n = 120 x 5
n = 600 getaran
Soal No. 5
Perhatikan gambar berikut
Tentukan:
a) berapa jumlah gelombang pada gambar di atas
b) amplitudo gelombang
c) periode gelombang
d) panjang gelombang
e) cepat rambat gelombang
f) jumlah gelombang dalam 2 menit
Pembahasan
a) jumlah gelombang pada gambar di atas
n = 1,5 gelombang
b) amplitudo gelombang
A = 2 cm = 0,02 m
c) periode gelombang
T = 1,50 sekon
d) panjang gelombang
λ = 24 cm (dari A hingga C)
e) cepat rambat gelombang
ν = λ / T
ν = 24 / 1,50
ν = 16 m/s
f) jumlah gelombang dalam 2 menit t = 2 menit = 120 sekon
n = t / T
n = 120 / 1,50
n = 80 gelombang
Soal No. 6
Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang gelombangnya!
Pembahasan
Data:
ν = 340 m/s
f = 50 Hz
λ = ...........
λ = ν / f
λ = 340 / 50
λ = 6,8 meter
Soal No. 7
Periode suatu gelombang adalah 0,02 s dengan panjang gelombang sebesar 25 meter. Hitunglah cepat rambat gelombangnya!
Pembahasan
Data soal:
Periode T = 0,02 s
Panjang gelombang λ = 25 m
Cepat rambat ν =.........
λ = T ν
ν = λ / T
ν = 25 / 0,02
ν = 1250 m/s
Soal No. 8
Perhatikan gambar berikut!
Tentukan frekuensi gelombang jika cepat rambatnya adalah 400 m/s
Pembahasan
Data
ν = 400 m/s
dari gambar:
panjang gelombang λ = 4 m
f = ν / λ
f = 400 / 4
f = 100 Hz
Soal No. 9
Bandul ayunan sesuai gambar bergerak dari A ke C. memerlukan waktu 1/40 detik.
Periode ayunan ini adalah....detik
A. 1/10
B. 1/20
C. 1/80
D. 1/60
(Soal Ebtanas 1999)
Pembahasan
Periode ayunan pada gambar di atas adalah waktu yang diperlukan dari A ke C ditambah waktu dari C ke A. Sehingga:
T = 1/40 + 1/40
T = 2/40
T = 1/20 detik
Soal No. 10
Bandul bola besi berayun dari A - B - C selama 0,6 sekon.
Jarak A - C = 15 cm. Tentukan:
a) periode ayunan
b) frekuensi ayunan
c) amplitudo ayunan
d) berapa periode ayunan jika A - C = 20 cm
Pembahasan
a) periode ayunan
Periode ayunan adalah waktu yang diperlukan bandul besi dari titik A kembali lagi ke A (A - B - C - B - A) yaitu dua kali waktu dari A - C. Jadi periodenya:
T = 2 × 0,6 = 1,2 sekon
b) frekuensi ayunan
frekuensi ayunan jika periodenya telah diketahui gunakan saja:
f = 1/T
f = 1/1,2
f = 0,83 Hz
c) amplitudo ayunan
Amplitudo atau simpangan ayunan paling jauh:
A = jarak A-C dibagi 2
A = 15 : 2 = 7,5 cm
d) Periode ayunan tetap T = 1,2 sekon, asalkan panjang tali pengikat bandul tidak diubah.
Soal No. 11
Suatu sumbu getar memancarkan gelombang dengan cepat rambat 340 ms–1, jika frekuensi gelombang tersebut 85 Hz, maka panjang gelombang tersebut adalah ...
A. 1/4 meter
A. 4 meter
B. 255 meter
C. 425 meter
(Soal Ebtanas 1998)
Pembahasan
Data dari soal adalah
v = 340 m/s
f = 85 Hz
λ = .....
λ = 340 / 85
λ = 4 meter
Soal No. 12
Jika bandul C diayun, maka bandul yang turut berayun adalah....
A. A dan E
B. B dan D
C. A dan B
D. D dan E
(Soal Ebtanas 1998)
Pembahasan
Bandul yang ikut berayun adalah bandul yang memiliki panjang tali sama dengan C, yaitu bandul A dan E
a) titik seimbang
Titik B
b) titik-titik saat benda berada pada simpangan terjauh
Titik A dan C
c) amplitudo getaran
A = 15 cm
d) periode getaran
Waktu untuk membentuk 1 buah getaran yaitu dari A hingga kembali ke titik A,
T = 4 sekon
e) frekuensi getaran
Frekuensi getaran adalah kebalikan dari periode getar
f = 1/ T
f = 1/4 = 0,25 Hz
f) banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 menit = 60 detik
Mencari banyak getaran
n = t x f
n = 60 x 0,25
n = 15 getaran
g) banyak getaran yang terjadi saat benda bergerak sepanjang lintasan:
i) A-B adalah 1/4 getaran
ii) A-B-C-B-A adalah 4/4 atau 1 getaran
iii) A-B-C-B-A-B adalah 5/4 atau 1,25 getaran
Soal No. 2
Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan:
a) periode getaran
b) frekuensi getaran
Pembahasan
Data:
Jumlah getaran n = 960
waktu getar t = dua menit = 120 sekon
a) periode getaran
T = t /n
T = 120 / 960 sekon
T = 0,125 sekon
b) frekuensi getaran
f = n/t
f = 960 / 120
f = 8 Hz
Soal No. 3
Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan:
a) frekuensi getaran
b) jumlah getaran dalam 5 menit
Pembahasan
Data:
T = 1/2 sekon
t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon
a) frekuensi getaran
f = 1/T
f = 1/(0,5)
f = 2 Hz
b) jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon
n = t x f
n = 300 x 4 2
n = 1200 600 getaran
Soal No. 4
Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan:
a) periode getaran
b) banyak getaran yang terjadi dalam 2 menit
Pembahasan
a) T = 1/f
T = 1/5
T = 0,2 sekon
b) n = t x f
n = 120 x 5
n = 600 getaran
Soal No. 5
Perhatikan gambar berikut
Tentukan:
a) berapa jumlah gelombang pada gambar di atas
b) amplitudo gelombang
c) periode gelombang
d) panjang gelombang
e) cepat rambat gelombang
f) jumlah gelombang dalam 2 menit
Pembahasan
a) jumlah gelombang pada gambar di atas
n = 1,5 gelombang
b) amplitudo gelombang
A = 2 cm = 0,02 m
c) periode gelombang
T = 1,50 sekon
d) panjang gelombang
λ = 24 cm (dari A hingga C)
e) cepat rambat gelombang
ν = λ / T
ν = 24 / 1,50
ν = 16 m/s
f) jumlah gelombang dalam 2 menit t = 2 menit = 120 sekon
n = t / T
n = 120 / 1,50
n = 80 gelombang
Soal No. 6
Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s. Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang gelombangnya!
Pembahasan
Data:
ν = 340 m/s
f = 50 Hz
λ = ...........
λ = ν / f
λ = 340 / 50
λ = 6,8 meter
Soal No. 7
Periode suatu gelombang adalah 0,02 s dengan panjang gelombang sebesar 25 meter. Hitunglah cepat rambat gelombangnya!
Pembahasan
Data soal:
Periode T = 0,02 s
Panjang gelombang λ = 25 m
Cepat rambat ν =.........
λ = T ν
ν = λ / T
ν = 25 / 0,02
ν = 1250 m/s
Soal No. 8
Perhatikan gambar berikut!
Tentukan frekuensi gelombang jika cepat rambatnya adalah 400 m/s
Pembahasan
Data
ν = 400 m/s
dari gambar:
panjang gelombang λ = 4 m
f = ν / λ
f = 400 / 4
f = 100 Hz
Soal No. 9
Bandul ayunan sesuai gambar bergerak dari A ke C. memerlukan waktu 1/40 detik.
Periode ayunan ini adalah....detik
A. 1/10
B. 1/20
C. 1/80
D. 1/60
(Soal Ebtanas 1999)
Pembahasan
Periode ayunan pada gambar di atas adalah waktu yang diperlukan dari A ke C ditambah waktu dari C ke A. Sehingga:
T = 1/40 + 1/40
T = 2/40
T = 1/20 detik
Soal No. 10
Bandul bola besi berayun dari A - B - C selama 0,6 sekon.
Jarak A - C = 15 cm. Tentukan:
a) periode ayunan
b) frekuensi ayunan
c) amplitudo ayunan
d) berapa periode ayunan jika A - C = 20 cm
Pembahasan
a) periode ayunan
Periode ayunan adalah waktu yang diperlukan bandul besi dari titik A kembali lagi ke A (A - B - C - B - A) yaitu dua kali waktu dari A - C. Jadi periodenya:
T = 2 × 0,6 = 1,2 sekon
b) frekuensi ayunan
frekuensi ayunan jika periodenya telah diketahui gunakan saja:
f = 1/T
f = 1/1,2
f = 0,83 Hz
c) amplitudo ayunan
Amplitudo atau simpangan ayunan paling jauh:
A = jarak A-C dibagi 2
A = 15 : 2 = 7,5 cm
d) Periode ayunan tetap T = 1,2 sekon, asalkan panjang tali pengikat bandul tidak diubah.
Soal No. 11
Suatu sumbu getar memancarkan gelombang dengan cepat rambat 340 ms–1, jika frekuensi gelombang tersebut 85 Hz, maka panjang gelombang tersebut adalah ...
A. 1/4 meter
A. 4 meter
B. 255 meter
C. 425 meter
(Soal Ebtanas 1998)
Pembahasan
Data dari soal adalah
v = 340 m/s
f = 85 Hz
λ = .....
λ = 340 / 85
λ = 4 meter
Soal No. 12
Jika bandul C diayun, maka bandul yang turut berayun adalah....
A. A dan E
B. B dan D
C. A dan B
D. D dan E
(Soal Ebtanas 1998)
Pembahasan
Bandul yang ikut berayun adalah bandul yang memiliki panjang tali sama dengan C, yaitu bandul A dan E
Komentar
Posting Komentar