4. Dua buah keramba ikan terapung 6 poin di permukaan

Berikut ini adalah pertanyaan dari setiawan7171759 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

4. Dua buah keramba ikan terapung 6 poin di permukaan sungai. Kedua keramba tersebut di hubungkan dengan tali yang panjangnya 150 cm. Ketika gelombang sinusoida menjalar pada permukaan air, teramati bahwa pada saat t=0 detik, keramba pertama (A) berada di puncak sedangkan Keramba kedua (B) berada di lembah. Keduanya dipisahkan satu puncak gelombang. Pada saat t = 1 detik, balok A berada di titik setimbang pertama kali dan sedang bergerak turun. Tentukanlah besar panjang gelombangnya !1. Dua buah keramba ikan terapung di permukaan sungai. Kedua keramba tersebut di hubungkan dengan tali yang panjangnya 150 cm. Ketika gelombang sinusoida menjalar pada permukaan air, teramati bahwa pada saat t = 0 detik, keramba pertama (A) berada di puncak sedangkan Keramba kedua (B) berada di lembah. Keduanya dipisahkan satu puncak gelombang. Pada saat t = 1 detik, balok A berada di titik setimbang pertama kali dan sedang bergerak turun. Tentukanlah besar panjang gelombangnya!​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Kita dapat menggunakan konsep gelombang sinusoidal untuk menyelesaikan masalah ini. Misalkan panjang gelombang yang dicari adalah λ, dan amplitudo gelombang adalah A. Karena kedua keramba terpisah satu puncak gelombang, maka jarak antara kedua keramba adalah setengah panjang gelombang, yaitu λ/2.

Pada saat t=0 detik, keramba A berada di puncak dan keramba B berada di lembah. Dengan demikian, saat t=0 detik, selisih fase antara kedua keramba adalah setengah periode, yaitu π.

Pada saat t=1 detik, keramba A berada di titik setimbang dan sedang bergerak turun. Dengan demikian, saat t=1 detik, selisih fase antara kedua keramba adalah 3/4 periode, karena keramba A telah melalui setengah periode tambahan.

Kita dapat menghitung selisih fase ini dengan persamaan:

Δφ = 2πΔt / T

dengan Δt adalah selisih waktu dan T adalah periode. Jika kita menggunakan Δt = 1 detik dan Δφ = 3/4 periode, maka kita dapat menyelesaikan persamaan tersebut untuk mencari nilai T:

3/4 T = 2π x 1 / T

3/4 T^2 = 2π

T^2 = 8π/3

T = sqrt(8π/3)

T = 2.28 detik

Karena periode T adalah waktu yang dibutuhkan untuk satu gelombang, maka panjang gelombang λ adalah kecepatan gelombang (v) dikali dengan periode T, yaitu:

λ = vT

Kita tidak diberikan informasi tentang kecepatan gelombang, tetapi kita dapat menggunakan rumus yang menghubungkan kecepatan, frekuensi (f), dan panjang gelombang (λ), yaitu:

v = fλ

Untuk mencari frekuensi, kita dapat menggunakan rumus frekuensi gelombang sinusoidal:

f = 1/T

Maka:

f = 1/2.28 = 0.44 Hz

Dengan demikian, kecepatan gelombang adalah:

v = fλ = 0.44 x 2π/2.28 = 0.91 m/s

Akhirnya, panjang gelombang adalah:

λ = vT = 0.91 x 2.28 = 2.08 m

Jadi, panjang gelombang yang terjadi pada permukaan sungai adalah sekitar 2.08 meter.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Timmithy dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Fri, 07 Jul 23