Rangkuman, Contoh Soal & Pembahasan Gelombang

Yudi

Rangkuman Gelombang

Pengertian Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat baik melalui medium maupun tanpa medium.

Jenis-Jenis Gelombang

Berdasarkan arah rambat dan arah getar

dibagi menjadi dua yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal

Gelombang Transversal

gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus terhadap arah rambatannya tegak lurus terhadap perambatannya. Contohnya dalam gelombang pada tali atau gelombang pada air. Istilah yang sering ada pada gelombang transversal diantaranya:

  • Puncak gelombang yaitu titik-titik tertinggi pada gelombang (b & f)
  • Dasar gelombang yaitu titik-titik terendah pada gelombang ( d & h)
  • Bukit gelombang yaitu lengkungan obc atau efg
  • Lembah gelombang yaitu cekungan cde atau ghi
  • Amplitudo (A) yaitu nilai simpangan terbesar yang dapat dicapai (bb1 atau dd1)
  • Panjang gelombang (l) yaitu jarak antara dua puncak berurutan (bf) atau jarak antara dua dasar berurutan (dh)
  • Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk menempuh dua puncak/ dua dasar yang berurutan

gel3

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah perambatannya. Dalam gelombang longitudinal terdapat rengggangan dan rapatan. Contoh dari gelombang longitudinal adalah gelombang pada slinki dan gelombang bunyi.

DOWNLOAD RANGKUMAN GELOMBANG DALAM BENTUK PDF Klik Disini

gel4

Panjang gelombang (λ) merupakan jarak antara dua pusat renggangan yang berdekatan atau jarak antara dua pusat rapatan yang berdekatan.

Berdasarkan Mediumnya

Dibagi menjadi dua:

  1. gelombang mekanik yaitu gelombang yang membutuhkan media dalam merambat. Contoh gelombang tali dan bunyi.
  2. gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang tidak membutuhkan media dalam merambat. Contoh cahaya, gelombang radio dan sinar X.

Berdasarkan Amplitudonya

Dibagi dua :

  1. gelombang berjalan dengan amplitudo tetap
  2. gelombang stasioner dengan amplitudo berubah sesuai posisinya

Hubungan Panjang Gelombang, Cepat Rambat, Periode, dan Frekuensi.

Hubungannya dirumuskan sebagai berikut:
gel5
Keterangan :
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
f = frekuensi (Hertz)
T = periode gelombang (sekon)

Gelombang Berjalan

Simpangan Getar Gelombang

gelombang berjalan di tuliskan dalam persamaan berikut
y = ±A sin (ωt ± kx)
dengan :
y = simpangan gelombang (m)
A =  amplitudo gelombang (m)
ω = frekuensi sudut (rad/s)
k = bilangan gelombang
x = jarak titik ke sumber (m)
t = waktu gelombang (s)
A bernilai + jika gelombang permulaannya merambat ke atas
A bernilai – jika gelombang permulaannya merambat kebawah.

Tanda sinus akan bernilai negatif (ωt-kx) jika gelombang permulaannya merambat ke kanan.

Tanda sinus akan bernilai positif (ωt + kx) jika gelombang permulaannya merambat ke kiri.

gel6

Kecepatan Partikel dan Percepatan Partikel Pada Gelombang Berjalan.

Kecepatan partikel pada gelombang berjalan dapat dirumuskan sebagai berikut:
v = A ω cos (ωt ± kx)
Percepatan partikel pada gelombang berjalan dapat dirumuskan sebagai berikut:
a = -Aω2 sin (ωt ± kx)

Sudut Fase, Fase dan Beda Fase Dari Gelombang Berjalan

sudut fase dari gelombang berjalan di tuliskan dalam persamaan berikut
θ = ωt – kx
Fase gelombang merupakan bagian atau tahapan gelombang dirumuskan sebagai berikut
gel7
Keterangan:
j = fase gelombang
t = waktu perjalanan gelombang (s)
T = periode gelombang (s)
x = jarak titik dari sumber (m)
λ = panjang gelombang (m)
ω = frekuensi sudut
k = bilangan gelombang

Gelombang Stasioner

Gelombang stationer merupakan gelombang baru yang dibentuk jika ada dua gelombang berjalandengan frekuensi dan amplitudo sama tetapi arah berbeda bergabung menjadi satu dengan amplitudo yang berubah-ubah. Contohnya pada gelombang tali. Tali dapat digetarkan disalah satu ujungnya dan ujung lain diletakkan pada pemantul. Berdasarkan ujung pemantulnya dapat dibagi dua yaitu ujung terikat dan ujung bebas.

Gelombang Stasioner Dengan Ujung Terikat

gel8

Gelombang Stasioner Dengan Ujung Bebas

gel9

Hukum Melde

Hukum ini mempelajari tentang besaran-besaran yang mempengaruhi cepat rambat gelombang transversal pada tali. Dari percobaan melde diperoleh rumusan:

gel10

keterangan :
v = cepat rambatgelombang
F = gaya tegangan tali
μ = massa persatuan panjang

Sifat-Sifat Gelombang

  1. Dapat mengalami pemantulan
  2. Dapat menglami pembiasan
  3. Dapat mengalami interferensi (perpaduan dua gelombang atau lebih)
  4. Dapat mengalami difraksi (melentur melalui lubang kecil)

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

Soal No.1 (UN 2014)
sifat umum dari gelombang sebagai berikut:
(1) tidak dapat merambat dalam ruang hampa
(2) merambat dengan lurus dalam medium yang berbeda
(3) mengalami refleksi
(4) mengalami difraksi
(5) mengalami interferensi
Dari sifat gelombang tersebut, sifat yang sesuai dengan ciri-ciri gelombang cahaya adalah…
  1. (1) dan (2) saja
  2. (3) dan (4) saja
  3. (2), (3), dan (4)
  4. (3),(4) dan (5)
  5. (1),(3),(4),dan (5)

PEMBAHASAN :
Ciri-ciri gelombang cahaya diantaranya:

  1. Cahaya dapat merambat meskipun dalam ruang hampa
  2. Cahaya mengalami pembiasan ketika merambat medium yang memiliki perbedaan kerapatannya
  3. Cahaya mengalami refleksi
  4. Cahaya mengalami difraksi
  5. Cahaya mengalami interferensi

Jawaban : D

Soal No.2 (SMPTN 2011)
Gambar berikut ini memperlihatkan profil sebuah gelombang pada suatu saat tertentu
gel11
Titik A, B dan C segaris. Begitu juga titik D dan E. Simpangan titik A sama dengan 0,5 amplitudo, sedangkan simpangan titik E -0,5 amplitudo. Berapa kali panjang gelombang jarak titik C dari titik A ?
  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 1
  4. 3/2
  5. 2

PEMBAHASAN :
Dari titik A ke titik C terdapat dua bukit dan dua lembah. Maka dari titik A ke titik C dikatakan sebagai dua gelombang. Jika dua gelombang dapat dikatakan sebagai dua lamda (panjang gelombang).
Jawaban : E

Soal No.3 (UN 2014)
Gelombang RADAR adalah gelombang elektomagnetik yang dapat di gunakan untuk…
  1. mengenal unsur-unsur suatu bahan
  2. mencari jejak sebuah benda
  3. memasak makanan dengan cepat
  4. membunuh sel kanker
  5. mensterilkan peralatan kedokteran

PEMBAHASAN :
Gelombang RADAR dapat di gunakan untuk mencari jejak suatu benda. Selain itu, gelombang RADAR juga dapat di gunakan untuk mendeteksi kecepatan objek dan dimanfaatkan satelit dalam pembuatan peta.
Jawaban : B

Soal No.4 (SPMB 2005)
Seorang nelayan merasakan perahunya dihempas gelombang sehingga perahu bergerak naik turun. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 sekon. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antar puncak gelombang adalah 12 meter. Waktu yang diperlukan untuk bergerak dari puncak ke lembah adalah 3 sekon. Nelayan juga mengamati bahwa jarak antara puncak gelombang adalah 12 meter. Waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk mencapai pantai jauhnya 100 m adalah …
  1. 3 sekon
  2. 4 sekon
  3. 8 sekon
  4. 33 sekon
  5. 50 sekon

PEMBAHASAN :
gel12
Jawaban : E

Soal No.5 (UN 2013)
Sebuah gabus terapung di puncak gelombag air laut, yang jarak antara dua bukit gelombang terdekat 2 m. Gabus berada di puncak lagi setelah satu detik kemudian. Kecepatan rambat dan panjang gelombang adalah …
  1. 4 m/s dan 4 m
  2. 4 m/s dan 2 m
  3. 2 m/s dan 4 m
  4. 2 m/s dan 2 m
  5. 2 m/s dan 1 m

PEMBAHASAN :
1 λ = jarak dua bukit gelombang yang berdekatan, maka:
1λ = 2 meter
λ = 2 meter
Diketahui waktu yang d butuhkan oleh gabus untuk sampai di puncak bukit yaitu satu detik, maka periodenya (T) adalah 2 sekon. Dari data tersebut dapat ditentukan besarnya kecepatan rambat gelombang

gel13

maka v dan λ berturut-turut adalah 2 m/s dan 2 meter
Jawaban : D

Soal No.6 (SPMB 2005)
Persamaan gelombang y = 2 sin 2π (4t + 2x) meter, dengan t dalam sekon dan x dalam meter maka panjang gelombang dan kecepatan rambatnya …
  1. 0,5 m dan 0,5 m/s
  2. 0,5 m dan 1 m/s
  3. 0,5 m dan 2 m/s
  4. 1 m dan 0,5 m/s
  5. 2 m dan 1 m/s

PEMBAHASAN :
gel14
Jawaban : C

Soal No.7 (UN 2012)
Gambar berikut ini menyatakan perambatan gelombang tali
gel15
Jika periode gelombang 2 sekon maka persamaan gelombangnya adalah…..
  1. y = 0,5 sin 2π (t – 0,5x)
  2. y = 0,5 sin π(t – 0,5x)
  3. y = 0,5 sinπ (t – x)
  4. y = 0,5 sin 2π (t – x/4 )
  5. y = 0,5 sin 2π (t – x/6)

PEMBAHASAN :
gel16
Jawaban : D

Soal No.8 (SPMB 2002)
Gelombang stasioner dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang       pantul ujung bebas. Titik simpul kesepuluh berjarak 1,52 meter dari ujung bebasnya. Jika frekuensi gelombang itu 50 Hz maka cepat rambat gelombangnya…
  1. 16 m/s
  2. 32 m/s
  3. 48 m/s
  4. 64 m/s
  5. 72 m/s

PEMBAHASAN :
gel17
Jawaban : A

Soal No.9 (UN 2011)
Sebuah gelombang berjalan dipermukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2π (60t-2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon, cepet rambat gelombang tersebut adalah……
  1. 15 m.s-1
  2. 20 m.s-1
  3. 30 m.s-1
  4. 45 m.s-1
  5. 60 m.s-1

PEMBAHASAN :
gel18
Jawaban : C

Soal No.10 (UMPTN 2000)
Suatu gelombang dinyatakan dalam persamaan y = 0,20 sin 0,40π (x-60t). bila semua jarak di ukur dalam cm dan waktu dalam sekon maka pernyataan berikut ini yang benar adalah…
(1) panjang gelombangnya bernilai 5 cm
(2) frekuensi gelombangnya bernilai 12 Hz
(3) gelombang menjalar dengan kecepatan 60 cm/s
(4) simpangan gelombang 0,1 cm pada posisi x = 35/12 cm dan saat t = 1/24 sekon

PEMBAHASAN :
gel19
Jawaban : E

Soal No.11 (UN 2010)
Perhatikan daftar gelombang elektromagnetik berikut.
(1) Infra merah
(2) Cahaya tampak
(3) Sinar X
(4) Gelombang Tv
Urutan dari energi paling besar sampai energi paling kecil adalah…
  1. (1)-(2)-(3)-(4)
  2. (2)-(4)-(3)-(1)
  3. (3)-(2)-(1)-(4)
  4. (3)-(1)-(4)-(2)
  5. (4)-(1)-(3)-(2)

PEMBAHASAN :
Urutan gelombang elektromagnetik berdasarkan frekuensinya dari terkecil hingga terbesar adalah gelombang radio, gelombang tv, gelombang RADAR, sinar infra merah, cahaya tampak, sinar UV, sinar X dan sinar gamma. Maka energi paling besar hingga paling kecil adalah sinar X (3), cahaya tampak (2), Infra merah (1), dan Gelombang TV (4)
Jawaban : D

Soal No.12 (UMPTN 2001)
Gelombang bunyi dari sumber S1 dan S2 menimbulkan simpangan di P sebagai berikut.
y1 = A cos(kr1 – ωt)
y2 =  A cos(kr2 – ωt)
Dengan kelajuan 350 m/s , frekuensi f = 700 Hz maka….

  1. Panjang gelombang bunyi tersebut 0,5 m
  2. Interferensi konstruktif terjadi bila r2 – r1 = 1,5 meter
  3. Interferensi minimum terjadi bila r2 – r1 = 1,25 meter.
  4. Intensitas maksimum P ɑ 2A2

PEMBAHASAN :
gel20
Jawaban : A

Soal No.13 (UN 2009)
Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan y = 0,03 sin π(2t-0,2x), diamana y dalam meter dan t dalam sekon, maka :
(1) panjang gelombangnya 20 m
(2) frekuensi gelombangnya 1Hz
(3) cepat rambat gelombangnya 20m/s
(4) amplitudo gelombangnya 3 meter
Pernyataan yang benar adalah…
  1. (1),(2),dan (3)
  2. (1) dan (3) saja
  3. (2) dan (4) saja
  4. (4) saja
  5. (1) (2) (3) dan (4)

PEMBAHASAN :
Diketahui persamaaan
y = 0,03 sinπ (2t-0,2x)
y = 0,03 sin(2πt-0,2πx)
Diperoleh data
A =  0,03 meter
Menentukan frekuensi
ω = 2π
2πf = 2π
f = 1 Hz
Menentukan panjang gelombang
k = 0,2π
2π/λ = 0,2 π
λ = 20 m
Maka besarnya cepat rambat gelombang adalah.
v = λf = (20)(1) = 20 m/s
Jawaban : A

 DOWNLOAD RANGKUMAN GELOMBANG DALAM BENTUK PDF Klik Disini

 

KINI HADIR LAYANAN BERTANYA TUGAS & PR PREMIUM (FAST RESPOND!!)

CUKUP PAKAI FASILITAS SMS, WA atau BBM Dan PR Mu Terbantu Dengan Cepat

Hanya Rp. 5.000 (Lima Ribu Rupiah) Per soal yang ditanyakan.
Mata pelajaran yang bisa ditanyakan Kimia, Fisika, Biologi, Matematika. (Tingkat SMP & SMA).
Misal kamu mau nanya 3 soal berarti tinggal di kali Rp. 5 rb Jadi totalnya 15 rb
Dana bisa di transfer ke rekening BNI 0360871320 an Yudi Syarif H
Pertanyaan akan kami layani sesudah menunjukan bukti transfer lewat WA dengan no HP ada di bawah

Dijawab oleh guru yang sudah ahli di bidangnya
Layanan Bantuan PR/Tugas dari jam 14.00 s.d 21.30 WIB
(menghindari kecurangan saat ujian)

INFORMASI LEBIH LANJUT HUB : 089622667471 (SMS / WA)

ARTIKEL TERKAIT

2 Komentar

  1. Billy
    Billy
    20/10/2016 at 9:28 pm

    SIP!!! 2 jempol deh, sangat membantu

  2. Abdullah
    Abdullah
    28/11/2016 at 12:43 pm

    I LOVE U ,I LOVE THIS SITE ! :* :*

Tinggalkan Balasan

Pesan kamu*

Komentar kamu akan ditinjau dulu sebelum ditampilkan

Name*
Email*
Url