-

1. Kelas K-32
GELOMBANG MEKANIK

2. Kerangka
• Gelombang Berdiri
• Resonansi
• Kecepatan rambat gelombang bunyi
• Intensitas Bunyi
• Gelombang berdiri pada pipa terbuka dan tertutup
• Efek Doppler

3. Gelombang Berdiri
 Jika dua gelombang sinusoidal dengan amplitudo dan panjang
gelombang yang sama bergerak dalam arah berlawanan, maka
interferensinya menghasilkan gelombang berdiri
 Bagian (c) pada gambar adalah gelombang berdiri karena gelombang
tidak bergerak ke kiri atau ke kanan dan lokasi maksimum dan
minimumnya tidak berubah
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

4.  Untuk menganalisis gelombang berdiri
 Untuk amplitudo 0, maka bagian
 Untuk amplitudo dengan nilai maksimum 2Ym, maka
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

5. Resonansi
 Resonansi adalah keadaan dimana terjadinya interferensi yang
menghasilkan gelombang berdiri
 Misalnya sebuah tali kedua ujungnya terikat sejauh L, kemungkinan
terjadinya resonansi diantaranya
 Secara umum, n=bilangan harmonik
 Frekuensi resonansi
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

6. Kecepatan rambat gelombang bunyi
 Kelajuan gelombang
 Modulus bulk (perubahan dalam volume)
 Dari dua persamaan ini didapat
kelajuan suara
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

7. Intensitas Bunyi
 Intensitas merupakan daya rata-rata per luas.
 Untuk gelombang bunyi intensitas dinyatakan dengan
 Penurunan persamaan daya sama seperti penurunan persamaan
daya pada gelombang tali.
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

8. Gelombang berdiri pada pipa terbuka dan tertutup
 Pada gelombang berdiri dari gelombang tali, kedua ujung tali diam.
 Gelombang berdiri juga bisa terjadi pada gelombang bunyi dalam
pipa. Setelah menyentuh ujung pipa (tertutup), gelombang bunyi
terpantul dan bersuperposisi dengan gelombang baru yang datang.
 Pipa terbuka kedua ujungnya.
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

9. Gelombang berdiri pada pipa terbuka dan tertutup
 Pipa terbuka 1 ujung saja.
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

10. Efek Doppler
 Misalnya ada sebuah ambulan yang sedang bergerak dan bersuara. Jika
kita bergerak mendekati ambulan maka suara ambulan akan terdengar
lebih nyaring (frekuensinya lebih besar), sedangkan jika kita bergerak
menjauhi ambulan maka suaranya akan terdengar lebih kecil
(frekuensinya lebih kecil).
 Hal ini dikenal dengan Efek Doppler.
 Secara umum Efek Doppler dinyatakan dengan persamaan
 Dengan v adalah kecepatan suara di udara, vD dalah kecepatan relatif
pendengar terhadap udara, dan vS adalah kecepatan relatif sumber
terhadap udara.
 Ada kasus
– pendengar bergerak-sumber diam,
– sumber bergerak-pendengar diam
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

11.  Kasus pendengar bergerak dan sumber diam
 Sebuah pendengar D , bergerak mendekati sumber yang
diam. Sumber memancarkan gelombang suara denga panjang
Gelombang λ dan frekuensi f bergerak dengan kecepatan
v di udara.
 Jika pendengar bergerak menuju sumber yang diam, maka
frekuensinya akan lebih besar dibanding dengan jika pendengar
diam dan sumberbunyinyapun diam.
 Jika pendengar diam, maka gelombang suara akan bergerak
dengan kecepatan v selama t.
 Panjang gelombang sejauh vt, dinyatakan dengan vt/λ ,
maka frekuensi yang didengar oleh pendengar adalah
Pada keadaan ini frekuensi yang didengar adalah frekuensi yang
Sebenarnya,
sehingga tidak ada efek Doppler pada kasus ini
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

12.  Sekarang lihat kasus jika pendengar bergerak mendekati sumber yang diam
 Gerak pendengar berlawanan arah dengan kecepatan udara
 Selama t, suara bergerak sejauh vt, dan D bergerak ke kiri
Sejauh vDt, panjang gelombang pada vt + vDt adalah (vt + vDt)/λ
Maka, frekuensinya
Sebelumnya kita punya
Dengan cara yang sama, jika pendengar menjauhi sumber bunyi
Secara umum
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik

13.  Kasus sumber bergerak, pengamat diam
 Sumber yang bergerak membuat panjang gelombang
Berubah.
Untuk melihat perubahan ini, misalnya perioda
Muka gelombang (wavefront) W1 bergerak sejauh vT,
Sedangkan gelombang sumber vST
Pada akhir perioda T, muka gelombang W2 diemisikan.
Jarak antara W1 dan W2 dengan panjang gelombang λ´ adalah vT- vST
Jika sumber bergerak dalam arah berlawanan
Secara umum
FI-1201 Fisika Dasar IA – Gelombang Mekanik