Belajar Pintar Materi SMP, SMA, SMK

Daftar Materi

Bab 1

MATERI

Ujung Bebas

Sobat pintar, masih ingatkah kalian konsep gelombang stasioner pada bab sebelumnya tentang gelombang mekanik ?

Yups, gelombang stasioner (gelombang diam) terjadi karena interferensi dua gelombang yang berfrekuensi sama, panjang gelombangnya sama, amplitudonya sama, lajunya juga sama, tetapi arahnya berlawanan. Gelombang stasioner ini ditimbulkan karena dua kejadian yaitu gelombang stasioner akibat pemantulan ujung bebas dan gelombang stasioner akibat pantulan pada ujung tetap

Gelombang stasioner akibat pantulan ujung bebas.
Contoh gelombang stasioner ujung bebas adalah superposisi gelombang pada seutas tali dimana salah satu ujungnya dikaitkan dengan sebuah cincin yang dapat bergerak bebas.

Pada gelombang jenis ini, gelombang pantul tidak mengalami pembalikan fase. Rambatan gelombang pada ujung tali bebas dapat ditunjukkan pada gambar di bawah

Jadi, jika sebuah gelombang tersebut tegak yang terjadi di dalam sebuah tali, maka akan terdapat titik simpul di ujung tetap, dan titik perut di ujung bebas.

Hasil superposisi gelombang datang dan gelombang pantul pada ujung bebas adalah :

y = y₁ + y₂

Dengan,

dan

Maka,

Menentukan letak perut dan sumpul dari ujung bebas

Jarak perut terhadap ujung pantul :

n = 0, 1, 2, 3, ….

Jarak simpul terhadap ujung pantul :

n = 0, 1, 2, 3, ….

Ujung Terikat

Gelombang Stasioner Akibat Ujung Terikat (Tetap)
Contoh gelombang stasioner ujung tetap adalah superposisi gelombang pada seutas tali dimana salah satu ujungnya di ikatkan pada tiang sehingga tidak dapat bergerak bebas.

Pada gelombang jenis ini, gelombang pantul mengalami pembalikan fase sebesar ½ . Untuk lebih memahaminya perhatikan gambar berikut ini!

Hasil superposisi gelombang datang dan gelombang pantul pada ujung terikat adalah :

y = y₁ + y₂

Dengan,

dan

Maka,

Rumus letak simpul dan perut untuk gelombang stasioner pada ujung tetap Letak simpul

Jarak perut terhadap ujung pantul :

n = 0,1,2,3,4, ...

Jarak simpul terhadap ujung pantul :

n = 1,2,3,4, ...

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Terdapat dua gelombang dengan amplitudo dan frekuensi yang sama besar, tetapi memiliki arah rambat yang berlawanan. Hal ini akan menghasilkan …

A. gelombang mekanik
B. gelombang elektromagnetik
C. gelombang transversal
D. gelombang stasioner
E. gelombang berjalan

JAWABAN BENAR

gelombang stasioner

PEMBAHASAN

gelombang stasioner (gelombang diam) terjadi karena interferensi dua gelombang yang berfrekuensi sama, panjang gelombangnya sama, amplitudonya sama, lajunya juga sama, tetapi arahnya berlawanan.

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Persamaan gelombang stasioner dirumuskan dengan

dengan x dan y dalam m dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah …

A. 10 m/s
B. 100 m/s
C. 1.000 m/s
D. 10.000 m/s
E. 100.000 m/s

JAWABAN BENAR

100 m/s

PEMBAHASAN

Diketahui:

Persamaan gelombang stasioner ujung bebas di rumuskan sebagai

sehingga, cepat rambat gelombang dapat diperoleh dengan :

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Suatu gelombang stasioner mempunyai persamaan

semua dalam satuan SI. Maka amplitudo gelombang nya adalah …

A. 10 cm
B. 20 cm
C. 30 cm
D. 40 cm
E. 50 cm

JAWABAN BENAR

20 cm

PEMBAHASAN

Diketahui persamaan :

Dimana persamaan umum gelombang stasioner ujung bebas adalah :

Dari 2 persamaan terakhir didapatkan :

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Suatu gelombang stasioner mempunyai persamaan

semua dalam satuan SI. Maka amplitudo gelombang nya adalah …

A. 10 cm
B. 20 cm
C. 30 cm
D. 40 cm
E. 50 cm

JAWABAN BENAR

50 cm

PEMBAHASAN

Diketahui persamaan :

Dimana persamaan umum gelombang stasioner ujung bebas adalah :

Dari 2 persamaan terakhir didapatkan :

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Seutas senar yang panjangnya 2 m diikat salah satu ujungnya dan ujung lainnya digetarkan dengan vibrator sehingga terbentuk 5 simpull gelombang stasioner. Maka letak perut ke dua dari ujung pantul adalah …

A. 1/4 m
B. 3/4 m
C. 4/3 m
D. 2/3 m
E. 3/2 m