1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Dua gelombang sinus berjalan dalam arah yang berlawanan. Keduanya berinterferensi

Berikut ini adalah pertanyaan dari in767509 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Dua gelombang sinus berjalan dalam arah yang berlawanan. Keduanya berinterferensi menghasilkan suatu gelombang stasioner yang dinyatakan dengan persamaan: y= 2,5 sin(0.4πx) cos (200πt), dengan x dalam meter dan t dalam sekon besarnya frekuensi dan jarak dua simpul terdekat pada gelombang tersebut​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Penjelasan:

Persamaan gelombang stasioner yang diberikan adalah:

y = 2,5 sin(0,4πx) cos(200πt)

Kita dapat mengamati bahwa gelombang ini memiliki amplitudo maksimum sebesar 2,5 satuan.

Berdasarkan persamaan ini, simpul-simpul pada gelombang stasioner terletak pada posisi di mana cos(200πt) = 1. Dalam hal ini, simpul-simpul tersebut terletak pada titik-titik di mana:

cos(200πt) = 1

⇒ 200πt = 2nπ

⇒ t = n/100 s

di mana n adalah bilangan bulat.

Kita juga dapat mengetahui bahwa simpul-simpul terletak pada posisi di mana sin(0,4πx) = 0. Dalam hal ini, simpul-simpul tersebut terletak pada titik-titik di mana:

sin(0,4πx) = 0

⇒ 0,4πx = mπ

⇒ x = m/0,4 m

di mana m adalah bilangan bulat.

Jarak antara dua simpul terdekat pada gelombang stasioner sama dengan setengah panjang gelombang, yang dapat dihitung menggunakan rumus:

λ = \frac{v}{f}

di mana λ adalah panjang gelombang, v adalah kecepatan gelombang (yang diasumsikan sama untuk kedua gelombang yang berinterferensi), dan f adalah frekuensi gelombang.

Karena gelombang ini merupakan hasil interferensi antara dua gelombang yang bergerak dalam arah yang berlawanan, maka panjang gelombangnya adalah dua kali panjang gelombang gelombang asal, sehingga:

λ = 2( \frac{2\pi}{k} ) = \frac{4\pi}{k}

Kita perlu menghitung nilai k terlebih dahulu. Karena persamaan gelombang stasioner ini berbentuk

y = A sin(kx) cos(ωt),

maka:

k = 0,4π

Dengan demikian, panjang gelombang adalah:

λ = \frac{4\pi}{k} = \frac{4\pi}{(0.4\pi)} = 10 m

Jarak antara dua simpul terdekat sama dengan setengah panjang gelombang, sehingga:

jarak simpul =

\frac{λ}{2} = \frac{10}{2} = 5 m

Jadi, jarak antara dua simpul terdekat pada gelombang stasioner tersebut adalah 5 meter.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Epictetus 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: Wed, 07 Jun 23
<< Previous Post
Next Post >>