materi gelombang stasioner, 11 ipa 5,15 april 2020

Pengertian Gelombang Stasioner

Gelombang Stasioner yaitu sebuah gelombang yang memiliki amplitudo yang berubah – ubah antara nol sampai nilai maksimum tertentu. As = 2A cos 2π(x/λ) disebut sebagai amplitudo superposisi gelombang pada pemantulan ujung tali bebas. Ap = 2 A cos kx adalah amplitudo gelombang stasioner.

Jenis – Jenis Gelombang Stasioner

Gelombang Stasioner memiliki 2 jenisnya, yaitu sebagai berikut :

1. Gelombang Stasioner Ujung Bebas

Gelombang Stasioner Ujung Bebas merupakan superposisi gelombang padasutas tali dimana salah satu ujungnya di kaitkan dengan sebuah cincin yang juga dapat bergerak bebas. Pada gelombang jenis ini, gelombang pantul tidakmengalami pembalikan fase

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 :

y1 = A sin (kx – ωt) dan y2 = -A sin (kx + ωt)

Maka :

y = 2A cos kx sin ωt

Keterangan :

• y = Simpangan gelombang stasioner (m)
• x = Jarak suatu titik dari titik pantul (m)
• k = Bilangan gelombang (m^-1)
• ω = Kecepatan sudut gelombang (rad/s)

2. Gelombang Stasioner Ujung Tetap

Gelombang Stasioner Ujung Tetap yaitu merupakan superposisi gelombang padaseutas tali dimana salah satu ujungnya di ikatkan pada tiang sehingga tidakdapat bergerak bebas. Pada gelombang jenis ini, gelombang pantul mengalamipembalikan fase sebesar ½ .

Jadi, jika sebuah gelombang tegak yang terjadi di dalam sebuah tali, maka akan terdapat titik simpul di ujung tetap, dan titik perut di ujung terikat. Hasil superposisi gelombang datang dan gelombang pantul pada ujung bebas adalah : y = y1 + y2.

y1 = A sin (ωt – kx) dan y2 = -A sin (ωt + kx)

Maka :

y = 2A sin kx cos ωt

Keterangan :

• y = Simpangan gelombang stasioner (m)
• x = Jarak suatu titik dari titik pantul (m)
• k = Bilangan gelombang (m^-1)
• ω = Kecepatan sudut gelombang (rad/s)

Besaran – Besaran Gelombang

• Frekuensi (F) : dengan menggunakan satuan Hz
• Cepat rambat (v) : dengan satuan m/s
• Amplitudo (A) : dengan menggunakan satuan m
• Simpangan (y) : dengan menggunakan satuan m
• Panjang gelombang (I) : dengan menggunakan satuan m
• Periode (T) : dengan menggunakan satuan sekon
• Jarak tempuh gelombang (X) : dengan menggunakan satuan m
• Jenis – jenis gelombang
• Waktu tempuh gelombang (t) : dengan menggunakan satuan sekon

Contoh Soal Gelombang Stasioner

1. Terdapat sepotong tali yang panjangnya 5 meter, salah satu ujungnya terikat kuat sedangkan ujung yang lainnya digerakkan secara kontinue dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 4 Hz. Jika cepat rambat gelombang padatali itu 8 m/s, tentukanlah amplitudo titik P yang terletak 1,5 meter dari ujung terikat !

Penyelesaian :

• A_P = 2A sin kx
• A_P = 2A sin π 1,5
• A_P = 2 x 10 sin 1,5 π
• A_P = 20 sin 270°
• A_P = 20 (-1)
• A_P = -20 cm

Jadi, Besarnya amplitudo di titik P yang berjarak 1,5 m dari ujung terikat yaitu = -20 cm