SIFATSIFAT GELOMBANG Laju rambat gelombang Daya dan intensitas

  • Slides: 19
Download presentation
SIFAT-SIFAT GELOMBANG Laju rambat gelombang, Daya dan intensitas gelombang, Superposisi, Interfensi, Resonansi

SIFAT-SIFAT GELOMBANG Laju rambat gelombang, Daya dan intensitas gelombang, Superposisi, Interfensi, Resonansi

Untuk deret gelombang sinusoida : Y = Ym sin ( kx - ω t-

Untuk deret gelombang sinusoida : Y = Ym sin ( kx - ω t- Φ ) Ym = simpangan max/amplitudo k = bilangan gelombang ω = frekuensi sudut X = posisi t = waktu Φ = konstanta fase n

Prinsip Superposisi n Untuk banyak macam gelombang maka dua atau lebih gelombang dapat melintasi

Prinsip Superposisi n Untuk banyak macam gelombang maka dua atau lebih gelombang dapat melintasi ruang yang sama, tanpa adanya ketergantungan diantara gelombang tersebut

Daya dan Intensitas Gelombang Daya yang dikerahkan oleh gaya tertentu di sepanjang arah jalar

Daya dan Intensitas Gelombang Daya yang dikerahkan oleh gaya tertentu di sepanjang arah jalar gelombang adalah besarnya tenaga yang diberikan persatuan waktu n Daya rata-rata ( P) = 2 πYm 2 f 2 µ v dimana: Ym = amplitudo maksimum f = frekuensi gelombang v = kecepatan jalar gelombang µ = massa linier n

Intensitas Gelombang Untuk gelombang berdimensi tiga(cahaya, bunyi) maka lebih penting berbicara mengenai intensitas gelombang

Intensitas Gelombang Untuk gelombang berdimensi tiga(cahaya, bunyi) maka lebih penting berbicara mengenai intensitas gelombang n Intensitas adalah daya yang ditransmisikan melalui satuan luas kepada arah penjalaran gelombang n Intensitas ~ kuadrat amplitudo n

Laju gelombang Transversal ( v) n Secara dimensional: v ~ F ( gaya )

Laju gelombang Transversal ( v) n Secara dimensional: v ~ F ( gaya ) dan µ (massa/panjang) µ µ = ciri inersia Jika v = m/dt ; F = N= kg m/dt 2 dan µ = kg/m maka :

Soal n Sebuah gelombang sinusoida transversal dihasilkan di sebuah ujung tali panjang yang digerakkan

Soal n Sebuah gelombang sinusoida transversal dihasilkan di sebuah ujung tali panjang yang digerakkan oleh batang keatas dan kebawah melalui sebuah jarak sebesar 0, 5 cm. Gerak tersebut kontinu dan diulangi secara teratur sebanyak 120 x perdetik a. Jika tali mempunyai massa jenis linier µ 0, 25 kg/m dan dipegang oleh tegangan sebesar 90 N. tentukan laju, amplitudo, frekuensi dan panjang gelombang

b. Dengan menganggap gelombang bergerak di dalam arah + x dan pada t=0, x=

b. Dengan menganggap gelombang bergerak di dalam arah + x dan pada t=0, x= 0 berada di dalam kedudukan kesetimbangan y = 0, maka tuliskan persamaan gelombang tsb c. Sewaktu gelombang lewat sepanjang tali, setiap partikel bergerak naik turun. Cari kecepatan dan percepatan yang terletak sejauh 62 cm pada waktu t = 4 dt

Interfensi Gelombang Interfensi menunjukkan efek-efek fisis yang timbul karena superposisi dua atau lebih gelombang

Interfensi Gelombang Interfensi menunjukkan efek-efek fisis yang timbul karena superposisi dua atau lebih gelombang n Tinjau 2 gelombang yang berfrekuensi sama, amplitudo sama berjalan dengan laju sama dalam arah + x tetapi berbeda fase Φ n Pers kedua gelombang Y = Ym sin ( kx - ω t- Φ ) Y = Ym sin ( kx - ω t ) n

n Resultante kedua gelombang YT=Ym{sin ( kx - ω t- Φ) + sin (

n Resultante kedua gelombang YT=Ym{sin ( kx - ω t- Φ) + sin ( kx - ω t )} =Ym{2 sin ( kx - ω t- Φ/2) cos Φ/2} = 2 Ym cos Φ/2 sin ( kx - ω t- Φ/2) Amplitudo total Jika Φ = 0 o, AT = 2 Ym Fase kedua gel sama Interfensi konstruktif Jika Φ =180 o, AT = 0 kedua gel berlawnanfasa Interfensi Destruktif

RESONANSI n Bila sebuah sistem yang mampu berosilasi dipengaruhi oleh sederet denyut periodik yang

RESONANSI n Bila sebuah sistem yang mampu berosilasi dipengaruhi oleh sederet denyut periodik yang sama atau hampir sama dengan salah satu frekuensi alami dari sistem tsb, maka sistem tsb akan dibuat berosilasi dengan amplitudo yang relatif besar Dikatakan sistem beresonansi dengan denyut yang dipakai

Untuk sebuah tali yang kedua ujungnya dibuat tetap maka osilasi/gelombang tegak dapat dihasilkan di

Untuk sebuah tali yang kedua ujungnya dibuat tetap maka osilasi/gelombang tegak dapat dihasilkan di dalam tali. Syarat yang harus dipenuhi : - Titik-titik ujung adalah simpul - Jarak diantara simpul yang berdekatan adalah λ/2 n Jika di dalam tali yang panjangnya l terdapat n simpul ( n x λ/2 ). maka : n. λ/2 = l λ = 2 l /n; n = 1, 2, 3…. n

Frekuensi alami resonansi n Dari hubungan : λ = v/f dan : maka frekuensi

Frekuensi alami resonansi n Dari hubungan : λ = v/f dan : maka frekuensi alami

Gelombang Tegak Gelombang yang berjalan pada tali tegang yang dipegang oleh 2 penjepit berjarak

Gelombang Tegak Gelombang yang berjalan pada tali tegang yang dipegang oleh 2 penjepit berjarak l, akan direfleksikan dari batas-batas benda/ penjepit n Gelombang-gelombang yang direfleksikan saling menambah dengan gelombang yang masuk sesuai dengan prisnsip superposisi n

n Untuk 2 gelombang yang frekuensi, fase lajunya sama, berjalan dalam arah yang berlawanan

n Untuk 2 gelombang yang frekuensi, fase lajunya sama, berjalan dalam arah yang berlawanan Y 1 = Ym sin ( kx - ω t) Y 2 = Ym sin ( kx + ω t) YT = 2 Ym sin kx cos ω t Pers. Gel tegak 2 Ym sin kx= Amplitudo gel tegak

2 Ym sin kx= Amplitudo gel tegak n Amax = 2 Ym, , jika

2 Ym sin kx= Amplitudo gel tegak n Amax = 2 Ym, , jika kx = π/2, 3π/2, 5π/2, …dst x = λ/4, 3λ/4, 5λ/4……dst x = titik-titik perut n Amin = 0 Jika kx = π, 2π, 3π, …dst x = λ/2, λ, 3λ/2……dst x = titik-titik simpul n

Soal Sebuah tali bergetar menurut persamaan : YT = 2 Ym sin π/3 x

Soal Sebuah tali bergetar menurut persamaan : YT = 2 Ym sin π/3 x cos 40 π t Dimana x, Y dalam cm dan t dalam detik a. Berapa amplitudo dan kecepatan gelombang 2 komponen yang superposisi nya dapat menghasilkan getaran ini b. Berapa jarak diantara titik-titik simpul n