Berikut ini adalah pertanyaan dari hanis65 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Jarak antara perut dan simpul yang berurutan pada gelombang ini adalah 15,7 cm. Simak penjelasan berikut!
Pembahasan
Gelombang stasioner adalah gelombang yang terjadi karena adanya interferensi terus-menerus antara gelombang datang dan gelombang pantul yang berjalan dengan arah berlawanan. Amplitudo dan frekuensi gelombang pantul sama dengan amplitudo dan frekuensi gelombang datang.
Pada gelombang stasioner dikenal dua istilah, yaitu titik perut dan titik simpul. Titik simpul adalah titik ketika amplitudo gelombang stasioner minimum, sedangkan titik perut adalah titik ketika amplitudo gelombang stasioner maksimum.
Gelombang stasioner dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang stasioner ujung terikat dan gelombang stasioner ujung bebas.
1. Gelombang stasioner ujung terikat
Persamaan simpangan gelombang stasioner ujung terikat dituliskan sebagai berikut.
yp = 2A sin kx cos ωt
dengan
yp = simpangan gelombang stasioner ujung terikat
A = amplitudo gelombang
k = bilangan gelombang (2π/λ)
ω = frekuensi sudut = kecepatan sudut (2πf = 2π/T)
x = jarak titik pada tali dari titik asal getaran
t = lama gelombang bergetar (s)
Persamaan amplitudo gelombang stasioner ujung terikat dapat dituliskan sebagai berikut.
Ap = 2A sin kx
dengan
Ap = amplitudo gelombang stasioner ujung terikat
Jarak simpul dari ujung terikat dapat dirumuskan sebagai berikut.
xsn = (2n) 1/4 λ
dengan
n = 0, 1, 2, 3, ...
λ = panjang gelombang
xsn = jarak simpul dari ujung terikat
Jarak perut dari ujung terikat dapat dirumuskan sebagai berikut.
xpn = (2n+1) 1/4 λ
n = 0, 1, 2, 3, ...
λ = panjang gelombang
xpn = jarak simpul dari ujung terikat
2. Gelombang stasioner ujung bebas
Persamaan simpangan gelombang stasioner ujung bebas dituliskan sebagai berikut.
yp = 2A cos kx sin ωt
dengan
yp = simpangan gelombang stasioner ujung bebas
A = amplitudo gelombang
k = bilangan gelombang (2π/λ)
ω = frekuensi sudut = kecepatan sudut (2πf = 2π/T)
x = jarak titik pada tali dari titik asal getaran
t = lama gelombang bergetar (s)
Persamaan amplitudo gelombang stasioner ujung bebas dapat dituliskan sebagai berikut.
Ap = 2A cos kx
dengan
Ap = amplitudo gelombang stasioner ujung bebas
Jarak simpul dari ujung bebas dapat dirumuskan sebagai berikut.
xsn = (2n+1) 1/4 λ
dengan
n = 0, 1, 2, 3, ...
λ = panjang gelombang
xsn = jarak simpul dari ujung bebas
Jarak perut dari ujung bebas dapat dirumuskan sebagai berikut.
xpn = (2n) 1/4 λ
n = 0, 1, 2, 3, ...
λ = panjang gelombang
xpn = jarak simpul dari ujung bebas
Diketahui
Persamaan gelombang stasioner y = 0,4 cos 10 x sin 20 t
y dan x dalam satuan meter
t dalam satuan sekon
Ditanya
Jarak antara perut dan simpul yang berurutan pada gelombang ini
Penyelesaian
Dapat dilihat pada persamaan y = 0,4 cos 10 x sin 20 t bahwapersamaan tersebut merupakan persamaan simpangangelombang stasioner ujung bebas.
yp = 2A cos kx sin ωt
y = 0,4 cos 10x sin 20t
k = 10
2π/λ = 10
λ = 1/5 π
Jarak antara perut dan simpul berurutan = jarak simpul dari ujung bebas
xs₁ = (2n+1) 1/4 λ
xs₁ = (2(0)+1) 1/4 (1/5 π)
xs₁ = 1/20 π
xs₁ = 1/20 (3,14)
xs₁ = 0,157 m
xs₁ = 15,7 cm
Kesimpulan
Jadi, jarak antara perut dan simpul yang berurutan pada gelombang ini adalah 15,7 cm.
Pelajari lebih lanjut
1. Menentukan jarak simpul ke 3 dari ujung terikat: yomemimo.com/tugas/14304835
2. Menentukan jarak perut ke tiga ujung terikat: yomemimo.com/tugas/10737674
Detail jawaban
Kelas: 11
Mapel: Fisika
Bab: Gelombang Mekanik
Kode: 11.6.8
Kata kunci: gelombang, stasioner, perut, simpul, ujung, terikat, bebas, berurutan, jarak, persamaan, simpangan
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh OneeRa 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, 22 May 19