PROBLEM SET GELOMBANG STATIONER

I.     UJUNG TERIKAT

1.         Seutas tali panjangnya 100 cm direntangkan mendatar. Salah satu ujungnya terikat  dan ujung lainnya digetarkan naik turun dengan  frekuensi  1/8  Hz dan amplitudo 20 cm.  Akibat getaran tersebut gelombang  menjalar pada tali dengan kecepatan 16 cm/s. Tentukanlah:

a.       Amplitudo gelombang interferensi (paduan) di titik berjarak  92 cm dari titik asal getaran.

b.      Simpangan gelombang di titik tsb setelah bergetar 12 s

c.       Letak perut ke 5 dan simpul ke 4

d.      Jarak 2 perut berdekatan

e.      Jarak perut ke-2 dan simpul ke-6  

2.         Seutas tali tali panjangnya  100 cm direntangkan mendatar. Salah satu ujungnya terikat  dan ujung lainnya digetarkan naik turun dengan  frekuensi  1/8  Hz dan amplitudo 10 cm.  Akibat getaran tersebut gelombang  menjalar pada tali dengan kecepatan 4,5 cm/s. Tentukanlah:

a.       Amplitudo gelombang interferensi (paduan) di titkik berjarak 61 cm dari titik asal getaran.

b.      Simpangan gelombang dititik tsb setelah bergetar selama  (1)  16  s dan (2) 30  s

c.       Letak perut ke 4 dan simpul ke 3 

3.         Seutas tali horizontal panjangnya 2 m.  Salah satu ujungnya digetarkan naik turun  sedangan ujung lainnya terikat. Jika perut ke-7  berjarak 1,35 m dari titik asal getaran. Barapa panjang gelombang yang merambat pada tali? Letak simpul ke 5 dari ujung  terikat.

II.     UJUNG BEBAS

4.         Seutas tali horizontal memiliki panjang 225 cm. Salah satu ujung digetarkan harmonik naik turun dengan frekuensi 1/4  Hz dan amplitudo 10 cm, sedangkan ujung lain dibiarkan bebas bergerak. Getaran tsb merambat sepanjang tali dengan cepat rambat 9 cm/s. Tentukan:

a.       Amplitudo gelombang stationer di titik yang berjarak 255 dari titik asal getaran

b.      Simpangan gelombang stationer  pada titik tsb  setelah tali digetarkan 30 sekon

c.       Letak simpul ke-3 dan perut ke-5 dari asal getaran

d.      Jarak dua simpul berdekatan

e.      Jarak antara perut ke 5 dan simpul ke-7

5.         Salah satu ujung dari seutas tali yang panjangnya 115 cm digetarkan harmonik naik turun, sedangkan ujung lain bergerak bebas bergerak. Tentukan:

a.       Panjang gelombang yang merambat pada tali jika perut ke-3 berjarak 15 cm dari titik asal getaran.

b.       Letak simpul ke-2   dan perut ke- 5 dari titik asal getaran

c.       Letak dua perut berdekatan

d.      Jarak antara  perut ke-2  dan simpul ke-5

6.         Suatu gelombang  sationer memiliki persamaan  y = 2 cos( x) sin 6πt, dengan x dalam cm dan t dalam sekon. Tentukanlah :

a.       Amplitudo  dan cepat rambat gelombang yang bersuperposisi

b.      Jarak dua perut berdekatan

c.       Kecepatan partikel  partikel tali pada x =  cm dan t =  s

PROBLEM SET GELOMBANG BERJALAN

1.        Sebuah gel;ombang berjalan memenuhi persamaan  y= 0,20 sin 0,40π (60t – x) dengan x dan y dalam cm dan t dalam sekon.    Tentukan :

a.    Arah perambatan gelombang

b.    Amplitudo gelombang

c.    Konstanta gelombang

d.   Frekuensi gelombang

e.    Panjang gelombang

f.     Cepat rambat kelombang

g.    Sudut fase pada t =0,5 sekon dan x = 1 cm

h.    Fase pada  pada t = 1 s dan x = 0,5 cm

i.      Beda fase pada x = 1 cm dan x = 3 cm

2.        Salah satu ujung seutas tali digetarkan harmonik oleh tangkai sehingga getaran tsb merambat kekiri sepanjang tali dengan cepat rambat 20 m/s. Ujung tali mula-mula digetarkan ke bawah Dengan frekuensi 10 Hz dan amplitudo 20 cm. Tentukan :

a.    Persamaan umum gelombang

b.    Kecepatan dan percepatan partikel di titik x =0,50 cm pada saat  tali telah bergetar 0,2 s

c.    Sudut fase dan fase gelombang  di titik x =0,25 cm pada saat  tali telah bergetar 0,1 s

d.   Beda fase antara titik x = 25 cm dan x = 75 cm

3.        Gelombang berjalan memiliki persamaan simpangan  y = 0,15 sin  0,80π(40t-x) dengan x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukanlah:

a.    arah rambat gelombang

b.    amplitudo

c.    frekuensi

d.   panjang gelombang

e.    cepat rambat gelombang

4.        Gelombang berjalan memiliki persamaan simpangan   y = 0,01 sin π(20t-x) dengan x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukanlah:

a.    arah rambat gelombang

b.    amplitudo

c.    frekuensi

d.   panjang gelombang

e.    cepat rambat gelombang

5.        Seutas tali digetarkan harmonik sehingga getaran merambat kekanan dengan cepat rambat 5 cm/s. Ujung tali mula-mula digetarkan ke bawah dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm. Tentukanlah:

a.    Persamaan umum gelombangsimpangan, kecepatan, dan percepatan di titik x = 25 cm saat ujung telah bergetar 0,2 s

b.    Sudut fase dan fase di x = 256 cm pada saat t = 0,2 s

c.    Beda fase pada x = 25 cm dan x = 75 cm

6.        Sebuah gelombang trnsversaal sinus dengan amplitudo 10 cm dan panjang gelombang 200cm berjalan dari kiri ke kanan sepanjang kawat horizontal yang bterentang  dengan cepat rambat 100 cm/s. Pada sat t = 0 s, titik awal sedang bergerak ke bawah. Tentukanlah:

a.    Frekuensi gelombag

b.    Frekwensi sudut

c.    Bilangan gelombang

d.   Persamaan  gelombang

e.    Persamaan simpangan partikel di titik asal

f.     Persamaan  simpangan suaatu partikel berjarak 100 cm di kanan titik asal

g.    Kecepatan transversal maksimum  setiap partikel dalam kawat

h.    Percepatan transversal  maksimum setisp partikel dalam kawat

MATERI GELOMBANG MEKANIK KELAS XI MIA

GELOMBANG MEKANIK

I.        Definisi  Gelombang

II.      Jenis-jenis Gelombang

1.       Berdasarkan arah getar

a.       Transversal

b.      Longitudinal

2.       Berdasarkan medium

a.       Mekanik

b.      Elektromagnetik

3.       Berdasarkan amplitudonya

a.       Berjalan

b.      Stationer

·      Ujung terikat

·      Ujung bebas

III.    Sifat-sifat Gelombang

1.       Refleksi

2.       Refraksi

3.       Interferensi

4.       Difraksi

5.       Polarisasi

6.       Dispersi

IV.    Istilah-istilah Gelombang

1.       Puncak gelombang

2.       Dasar gelombang

3.       Bukit gelombang

4.       Lembah gelombnag

5.       Frekuensi

6.       Perioda

7.       Panjang gelombang

8.       Cepat rambat gelombang

V.      Gelombang pada kawat (Percobaan Melde)

VI.    Gelombang Berjalan

VII.  Gelombang Stationer

1.       Ujung terikat

2.       Ujung bebas