Gelombang merambat dari titik A ke B dengan amplitudo 10-2 m dan periode 0,2 s. Jarak AB = 0,3 m cepat rambat gelombang adalah 2,5 m/s. Tentukan beda fase antara A dan B. Nyatakan jawaban Anda dałam radian. ------------#------------
Jangan lupa komentar & sarannya ya :) Email :
Soal 1: Sebuah gelombang berjalan memenuhi persamaan y = 0,20 sin 0,40π[60t – x] dengan x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan [a] arah perambatan gelombang, [b] amplitudo gelombang, [c] frekuensi gelombang, [d] panjang gelombang, dan [e] cepat rambat gelombang! Solusi: Kita mengubah bentuk y = 0,20 sin 0,40π[60t – x] menjadi y = 0,20 sin [24πt – 0,40πx], agar sama dengan bentuk y = A sin [ωt – kx], maka dengan menyamakan kedua persamaa kita peroleh[a] tanda dalam sinus adalah negatif, maka arah perambatan gelombang adalah ke kanan. [b] amplitudo A = 0,20 cm [c] ω = 24π rad/s, oleh karena ω = 2πf maka, f = ω/2π = 24π/2π = 12 Hz [d] k = 0,40π/m. Oleh karena k = 2π/λ, maka 2π/λ = 0,40πλ = 5 cm [e] cepat rambat gelombang v adalahv = λf = [5 cm][12 Hz] = 60 cm/s Soal 2 Sebuah gelombang berjalan dari titik A ke titik B dengan kelajuan 5 m/s. periode gelombang tersebut adalah 0,4 s. jika selisih face antara A dan B adalah 6π/5 , tentukanlah jarak AB.Solusi: Diketahui : Kelajuan gelombang v = 5 m/s. Periode gelombang T = 0,4 s. Beda face antara dua titik dinyatakan dengan persamaan∆φ = 2π/[vT] [x1 – x2] = [2π/vT] ∆x Soal 3 Perahu jangkar tampak naik-turun dibawa oleh gelombang air laut. Waktu yang diperlukan untuk satu gelombang adalah 4 sekon, sedangkan jarak dari puncak gelombang berikutnya adalah 25 m. jika amplitudo gelombang 0,5 m, tentukanlah: [a] Frekuensi gelombang air laut, [b] laju rambat gelombang air laut, [c] jarak yang ditempuh partikel air laut, [d] laju maksimum partikel air laut di permukaan.Solusi: [a] frekuensi gelombang air laut f = 1/T = ¼ = 0,25 Hz. [b] Laju rambat gelombang air laut v = λ/T = 25/4 = 6,25 m/s [c] Laju maksimum partiker air laut di permukaan y = A sinωt y = A sin [2π/T]t v = dy/dt = A[2π/T] cos [2π/T]t [d] Untuk laju maksimum, maka cos [2π/T]t = 1, jadi v = A[2π/T] = 0,5 × [2π/4] = π/4 m/sSoal 4 Ujung seutas tali digetarkan harmonik dengan periode 0,5 sekon dan amplitudo 6 cm. Getaran ini merambat ke kanan sepanjang tali dengan cepat rambat 200 cm/s. Tentukan: [a] Persamaan umum gelombang, [b] simpangan, kecepatan, dan percepatan partikel di P yang berada 27,5 cm dari ujung tali yang digetarkan pada saat ujung getar telah bergetar 0,2 sekon, [c] sudut fase dan fase partikel di P saat ujung getar telah bergetar 0,2 sekon, dan [d] benda fase antara dua partikel sepanjang tali yang berjarak 25 cm.Solusi: [a] periode T = 0,5 s; amplitudo A = 6 cm, cepat rambat v = 200 cm/s. persamaan umum gelombang berjalan, y, yang merambat ke kanan , dan dianggap titik asal getaran, O, mula-mula di getarkan ke atas adalah sesuai dengan Persamaan [2-3c] y = +A sin[ωt – kx] ω = 2π/T = 2π/0,5 = 4π rad/s Untuk menetukan k kita cari dahuu panjang gelombang, λ, dengan persamaan [2-2]. V = λ/T ↔ λ = vT = [200 cm/s][0,5 s] = 100 cmk = 2π/λ = 2π/[100 cm] = 0,02π cm-1 Dengan demikian, persamaan simpangan umum gelombang Y = 6 sin [4πt – 0,02πx] Y dan x dalam cm dan t dalam s. [b] jarak partikel ke titik asal getaran x = 27,5 cmlama titik asal telah bergetar t = 0,2 s supaya hitungan sudut fase partikel di P, θp, tidak diulang-ulang, mari kita hitung sekali saja seperti berikut ini, θP = [4πt – 0,02πx] = 4π[0,2] – 0,02π[27,5] = 0,25π = 450Simpangan partikel di P, yp yp = 6 sin [4πt – 0,02πx] = 6 sin450 = 6 [1/2 √2] = 3√2 cmkecepatan partikel di P, yp vy = dy/dt = d/dt [6 sin [4πt – 0,02πx]] = 24π cos [4πt – 0,02πx] vy = 24π cos 450 = 24π[1/2 √2] = 12π√2 cm/spercepatan partikel di P, yp ay = dv/dt = d/dt [24π cos[4πt – 0,02πx]] = -96π2 sin [4πt – 0,02πx]ay = -96π2 sin 450 = -96π2 [1/2 √2]= -48π2 √2 cm/s2 [c] sudut fase di titik P, θP θP = π/4 rad atau 450 [telah dihitung pada a] Fase P, φP,φP = θP [rad]]/2π = [π/4]/2π = 1/8 d] jarak antara dua partikel ∆x = 25 cm. Beda fase, Δφ Δφ = Δx/λ = [25 cm]/[100 cm] = 1/4Soal 5 Persamaan dari suatu gelombang transversal yang merambat sepanjang seutas kawat dinyatakan olehy = [2,0 mm] sin [[20 m-1]x – [600 s-1]t]. Hitunglah: [a] cepat rambat gelombang dan [b] kelajuan maksimum sebuah partikel dalam kawat Solusi: [a] mari kita samakan simpangan gelombang, y, yang diperoleh dari rumus umum gelombang dan yang diberikan dalam soal. Rumus y = A sin [ωt – kx] atau y = -A sin [kx-ωt] diberikanY = [2,0 mm] sin[[20 m-1]x – [600 s-1]t] Dengan demikian,A = 2,0 mm; k = 20 m-1 dan ω = 600 s-1 Karena cepat rambat, v = λf, maka kita harus menghitung λ dan f terlebih dahuluK = 2π/λ ⇔ λ = 2π/k = 2π/[20 m-1] = π/10 m ω = 2πf ⟺ f = ω/2π = 600 s-1/2π = 300/π s-1v = λf = [π/10 m][300/π s-1] = 30 m/s [b] kelajuan partikel dalam kawat, vy vy = dy/dt = d/dt{[2,0 mm] sin [[20 m-1]x – [600 s-1]t]} = [2,0 mm]{-[600 s-1] cos [[20 m-1]x – [600 s-1]t]} vy = [-1200 mm s-1]cos [[20 m-1] x – [600 s-1]t]}vy,maks = 1200 mm/s Soal 6 Suatu gelombang sinusoidal dengan frekuensi 500 Hz memiliki cepat rambat 350 m/s. [a] Berapa jarak pisah antara dua titik yang berbeda fase π/3 rad? dan [b]Berapa beda fase pada suatu partikel yang berbeda fase 1,00 ms? Solusi: Gelombang berjalan, frekuensi f = 500 Hz; cepat rambat = 350 m.s-1. [a] Jarak pisah, ∆x antara dua titik pada waktu t yang sama yang berbeda sudut fase ∆θ = π/3 rad, dapat dihitung dari persamaan Δφ = Δx/λ ⟺ Δx = λ.Δφ Panjang gelombang dihitung dari f dan v. v = λf ⟹ λ = v/f = [350 m/s]/[500 Hz] = 7/10 m Beda fase Δφ, dihitung dari sudut fase, ∆θ Δφ = Δθ[rad]/2π = [π/3]/2π = 1/6 Dengan demikian jarak pisah ∆x adalah Δx = λ.Δφ = [7/10 m][1/6] = 7/60 m [b] Anggap gelombang merambat ke kanan maka persamaan umum simpangan y dapat dinyatakan sebagai Y = A sin 2π[t/T- x/λ] dengan fase φ = t/T – x/λ partikel berada pada titik yang sama, berarti x1 = x2 partikel tersebut berbeda waktu 1,0 ms, berarti t1 – t2 = 1,0 ms à t2 – t1 = – 1,0 ms = – 1,0 x 10-3 s beda fase Δφ pertikel yang berbeda waktu, Δφ = φ2 – φ1 = [t2/T – x2/λ] – [t1/T – x1/λ] Δφ = t2/T – t1/T = Δt/T = Δt.f = [-1,0 × 10-3 s][500 Hz] = -1/2 Page 2Tentang Fisika-Ok3 [FO3] Web ini diperuntukkan untuk semua orang kususnya pada peserta didik SMP dan SMA dan mahasiswa fisika yang membutuhkan variasi sumber belajar. Web ini dapat berfungsi sebagai pelengkap dari buku atau materi fisika, soal-soal fisika dan penyelesaiannya, dan soal latihan fisika untuk ulangan dan Ujian Nasional yang telah disediakan oleh guru/dosen di sekolah/kampus. www.fisika-ok3.com yang berisi tentang konsep ilmu fisika. Kami berusaha untuk menyajikan sebanyak-banyaknya konsep ilmu fisika bagi pembaca, agar web ini dapat bermanfaat bagi pembaca yang mengunjungi web ini. Ini semua kami lakukan agar FO3 untuk mendapat tempat di hati pembaca, sebagai media pencerah bagi kita semua yang cinta akan ilmu pengetahuan Ilmu fisika. Kami juga berharap, kehadiran web ini akan bisa membantu meningkatkan penguasaan serta pengetahuan tentang ilmu Fisika. Mari kita terus belajar, membaca, dan menerapakan konsep-konsep fisika yang disajikan dalam www.fisika-ok3.com demi kemajuan bersama, Tuhan memberkati!
© PT Zona Edukasi Nusantara, 2021. Kebijakan Privasi Ketentuan Penggunaan Video yang berhubungan |
Gelombang berjalan merambat dari A ke B dengan amplitudo 40 cm dan frekuensi 6 Hz
Pos Terkait
Copyright © 2024 adaberapa Inc.
