GuruOnlinee.com – Pernahkah kalian melempar air yang tergenang? Ataukah menggoyangkan gayung dalam bak mandi? Ataukah kalian pernah menggerakkan ujung tali secara vertikal (keatas dan kebawah) ? Peristiwa tersebut merupakan proses terbentuknya Gelombang Berjalan. Lalu apasih itu Gelombang Berjalan? Untuk menjawabnya, cermati penjelasan berikut.
Gelombang berjalan adalah gelombang yang merambat dengan Amplitudonya tetap. Artinya, setiap titik yang dilalui gelombang amplitudonya selalu sama besar.
Jika anda mengikatkan tali pada sebuah beban yang tergantung pada pegas, lalu pegas tersebut anda gerakkan naik turun, maka getaran akan merambat pada tali dan membentuk gelombang berjalan. Perhatikan gambar di bawah:
Beban yang menggantung pada pegas pergerak naik turun yang mengakibatkan tali yang terikat pada beban tersebut membentuk gelombang yang berjalan ke arah kanan dengan titik asal O. Titip P berada sejauh x dari O. Lama P telah bergetar sama dengan lama O telah bergetar dikurangi waktu untuk merambat dari O ke P. Tampak bahwa titik-titik sepanjang tali (misal p) hanya akan bergerak harmonik naik turun.
Misalkan titik asal getaran O telah bergetar naik-turun selama t sekon. Persamaan gelombang untuk titik O sesuai dengan persamaan simpangan getaran harmonik sederhana dengan sudut fase awal
dengan
Jika cepat rambat gelombang adalah v, maktu yang diperlukan untuk merambat dari O ke P adalah jarak OP dibagi v, atau
Fase getaran naik-turun di P akibat gelombang dari O adalah sebagai berikut :
Karena
Fase Gelombang
Peramaan fase gelombang
Dimana
Keterangan :
y : Simpangan getaran pada waktu tertentu di titik p (m)
A : Amplitudo getaran di titik asal O (m)
t : Lama titik asal O telah bergetar (s)
x : Jarak titik P dari titik asal O (m)
k : Bilangan gelombang
Penentuan tanda positif negatif pada grafik gelombang :
Rumus Kecepatan dan Percepatan Partikel
Selama gelombang merambat, terdapat partikel-partikel sepanjang tali (misalnya titik p) hanya bergerak naik turun dengan kecepatan dan percepatan tertentu, yang dapat dihitung dari turunan pertama dan kedua dari persamaan simpangan gelombang terkait.
Kecepatan
Kecepatan partikel di titik P merupakan turunan pertama dari fungi simpangan terhadap waktu
Percepatan
Percepatan partikel di titik P merupakan merupakan turunan kedua dari fungi simpangan terhadap waktu. Percepatan partikel dapat juga diperoleh dari turunan pertama fungsi kecepatan partikel
Beda Fase
Perhatikan gambar di bawah :
Beda fase antara titik A dan titik B dapat dirumuskan seperti berikut:
jika
Berikut contoh soal jawab gelombang berjalan:
Soal
Sebuah tali digetarkan secara harmonik oleh vibrator sehingga muncul gelombang yang merambat ke kanan sepanjang tali dengan kecepatan 10 m/s. Ujung tali mula-mula digetarkan ke atas dengan frekuensi 5 Hz dan amplitudo 0,01 m. Tentukan :
a) Persamaan umum gelombang.
b) Simpangan, kecepatan dan percepatan partikel di titik 0,25 m pada saat ujung kawat telah bergetar 0,1 s.
Jawab:
Diketahui :
v = 10 m/s
f = 5 Hz
A = 0,01 m
a) Ditanyakan :
y = ….?
Rumus :
Terlebih dahulu tentukan k dan
Persamaan umum gelombangnya adalah :
Catatan: 0,01 bertanda positif karena getaran pertama kali ke arah atas.
b) Ditanyakan :
Kita anggap titik (0,25 m) adalah titik p
Agar lebih mudah, sudut fase ditentukan terlebih dahulu:
Simpangan :
Kecepatan :
Percepatan :
Demikianlah pembahasan kita terkait Gelombang Berjalan. Terima kasih, semoga bermanfaat.
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas materi tentang Stoikiometri Senyawa. Apa sih itu Stoikiometri Senyawa?…
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas Konsep Mol. Apa sih itu Mol? Bagaimana cara menyelesaikan…
GuruOnlinee.com - Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan mempelajari mengenai Hukum-hukum Dasar Kimia, yang meliputi Hukum Lavoiser, Hukum…
Lihat Komentar
mantap lanjutkan sodara
siap sodara