Berapa frekuensi gelombang pada gambar tersebut jika jarak ab = 20 cm berapa panjang gelombangnya

Postingan ini membahas contoh soal gelombang berjalan dan pembahasannya atau penyelesaiannya + jawaban. Lalu apa itu gelombang berjalan ?. Gelombang berjalan adalah gelombang dengan amplitudo yang tetap atau sama. Salah satu contoh gelombang berjalan adalah seutas tali AB yang kita bentangkan mendatar. Ujung B diikat pada tiang, sedangkan ujung A kita pegang. Apabila ujung A kita getarkan naik turun terus-menerus maka pada tali tersebut terjadi rambatan gelombang dari ujung A ke ujung B. Rambatan gelombang tersebut dinamakan gelombang berjalan. Gelombang berjalan mempunyai persamaan umum sebagai berikut.

Keterangan:

  • yp = simpangan gelombang [m]
  • A = Amplitudo [m]
  • ω = 2π f = kecepatan sudut [rad/s]
  • t = waktu [s]
  • k = 2π/λ = bilangan gelombang
  • x = jarak dari sumber gelombang ke titik y [m]

Amplitudo [A] positif [+] jika arah getar pertama ke atas dan negatif jika arah getar pertama ke bawah. [ωt + kx] jika arah rambat gelombang ke kiri dan [ωt – kx] jika arah rambat gelombang ke kanan. Untuk lebih jelasnya, dibawah ini diberikan beberapa contoh soal gelombang berjalan dan pembahasannya.

Contoh soal gelombang berjalan

Contoh soal 1

Persamaan simpangan gelombang berjalan y = 10 sin π [0,5t – 2x]. Jika x dan y dalam meter serta t dalam sekon maka cepat rambat gelombang adalah…A. 200 m/s B. 0,25 m/s C. 0,10 m/s D. 0,02 m/s

E. 0,01 m/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 10 m
  • ω = 0,5π rad/s
  • k = 2π

Cara menghitung cepat rambat gelombang berjalan sebagai berikut:

→ v = λ . f = .
→ v = . = 0,25 m/s

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal 2

Sebuah gelombang berjalan dipermukaan air memenuhi persamaan Y = 0,5 sin π [100t – 0,25x], y dan x dalam cm dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…A. 200 cm/s B. 300 cm/s C. 400 cm/s D. 450 cm/s

E. 500 cm/s

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 0,5 cm
  • ω = 100π rad/s
  • k = 0,25π

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ v = .
→ v = . = 400 cm/s

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal 3

Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan Y = 0,03 sin π [2t – 0,1x], dimana y dan x dalaam meter dan t dalam sekon. Maka:

  1. Panjang gelombangnya 20 m
  2. frekuensi gelombangnya 1 Hz
  3. cepat rambat gelombangnya 20 m/s
  4. Amplitudo gelombangnya 3 m

Pernyataan yang benar adalah…A. 1,2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja

E. semua

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 0,03 m
  • ω = 2π rad/s
  • k = 0,1π

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ λ = = = 20 m
→ f = = = 1 Hz → v = λ . f = 20 m . 1 Hz = 20 m/s

→ A = 0,03 m

Jadi pernyataan yang benar adalah 1, 2, dan 3. Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 4

Gambar dibawah ini menyatakan perambatan gelombang tali.

Contoh soal gelombang berjalan nomor 4

Jika AB = 28 cm dan periode gelombang 2 sekon, maka persamaan gelombangnya adalah…A. Y = 0,5 sin 2π [t – 12,5x] B. Y = 0,5 sin π [t – 12,5x] C. Y = 0,5 sin 2π [t – x] D. Y = 0,5 sin 2π [t – 0,5x]

E. Y = 0,5 sin 2π [t – 1,25x]

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = + 0,5 [karena arah terlebih dahulu ke atas]
  • T = 2 s
  • 7/4 λ = 28 cm

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ ω = = = π rad/s → λ = . 28 cm = 16 cm = 0,16 m

→ k = = = 12,5π → Y = A sin [ωt – kx] → Y = 0,5 sin [πt – 12,5πx]

→ Y = 0,5 sin π [t – 12,5x]

Soal ini jawabannya B.

Contoh soal 5

Grafik dibawah ini menunjukkan perambatan gelombang tali.

Contoh soal gelombang berjalan nomor 5

Jika periode gelombang 4 s, maka persamaan gelombangnya adalah…A. Y = 0,4 sin [1/4πt – π x/3] mB. Y = 0,4 sin [2πt – 2π x/3] mC. Y = 0,4 sin [1/2πt – π x/3] mD. Y = 0,4 sin [4πt – 2π x/3] m

E. Y = 0,4 sin [4πt – π x/3] m

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = + 0,4
  • 3/2 λ = 9 m
  • T = 4 s

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ ω = = = 1/2 π rad/s → λ = . 9 m = 6 m

→ k = = = 1/3π → Y = A sin [ωt – kx] → Y = 0,4 sin [1/2 πt – 1/3πx]

→ Y = 0,4 sin [1/2 πt – π x/3]

Soal ini jawabannya C.

Contoh soal 6

Gelombang berjalan merambat pada tali ujung tetap dilukiskan seperti gambar dibawah ini.

Contoh soal gelombang berjalan nomor 6

Jika jarak AB = 6 m ditempuh dalam selang waktu 0,25 s, maka simpangan titik P memenuhi persamaan …A. Y = 0,5 sin π [12t – 1/2x] B. Y = 0,5 sin π [12t + 1/2x] C. Y = 0,5 sin π [6t – 1/4x] D. Y = 0,5 sin π [4t – 1/12 x]

E. Y = 0,5 sin π [4t + 1/12 x]

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = + 0,5
  • 3/2 λ = 6 m
  • t = 0,25 s
  • n = 3/2 [n = banyak gelombang]

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

→ periode [T] = = = s
→ ω = = = 12π rad/s 3/2 λ = 6 m maka λ = 2/3 . 6 m = 4 m

→ k = = = 1/2π


→ Y = 0,4 sin [12πt – 1/2πx]

Soal ini jawabannya A.

Contoh soal 7

Gelombang transversal merambat sepanjang tali AB. Persamaan gelombang dititik B dinyatakan sebagai Y = 0,08 sin 20π [t + x/5]. Semua besaran menggunakan satuan SI. Perhatikan pernyataan berikut:

  1. Gelombang memiliki amplitudo 4 cm
  2. Gelombang memiliki periode 5 sekon
  3. Gelombang memiliki frekuensi 10 Hz
  4. Cepat rambat gelombang 5 m/s

Pernyataan yang benar adalah…A. 1 dan 2 B. 1, 2, dan 3 C. 1 dan 4 D. 2, 3 dan 4

E. 3 dan 4

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

→ T = = = 0,1 sekon → f = = = 10 Hz → v = λ . f = . f

→ v = . 10 Hz = 5 m/s

Jadi pernyatan yang benar adalah 3 dan 4. Soal ini jawabannya E.

Contoh soal 8

Suatu gelombang berjalan merambat melalui permukaan air dengan data seperti diagram!.

Contoh soal gelombang berjalan nomor 8

Bila AB ditempuh dalam waktu 8 sekon, maka persamaan gelombangnya adalah…A. Y = 0,03 sin 2π [0,5t – 2x] mB. Y = 0,03 sin π [0,5t – 2x] mC. Y = 0,03 sin [5t – 0,5x] mD. Y = 0,06 sin [5t – 0,5x] m

E. Y = 0,06 sin [2t – 0,5x] m

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • A = 3 cm = 0,03 m
  • 2λ = 2 m atau λ = 1 m
  • t = 8 s atau T = 4 s

Cara menjawab soal ini sebagai berikut.

→ ω = = = 0,5 π rad/s → k = = = 1/2 π

→ Y = 0,03 sin [0,5πt – 2πx] atau Y = 0,03 sin π[0,5t – 2x]

Jadi soal ini jawabannya B.

Video yang berhubungan

Diketahui:

Berapa frekuensi gelombang pada gambar tersebut jika jarak ab = 20 cm berapa panjang gelombangnya
 

Ditanya: ?

Jawab:

Panjang gelombang adalah panjang satu siklus gelombang. Satuannya meter dan biasa dilambangkan dengan huruf Yunani, lambda (). Untuk mencari panjang gelombang pada soal, maka dapat mengguakan cara:

 

Jadi, nilai panjang gelombang tersebut adalah 10 cm.