Fisika 12 1a

11
Semester 1TUNTAS PG Fisika XII
Latihan
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Persamaan gelombang berjalan y = 2 sin π (50t -
x
5
) dengan x dan y dalam cm dan t dalam
sekon. Hitunglah:
a. Panjang gelombang
b. Periode
c. Kecepatan rambat gelombang
Jawab:
Persamaan gelombang berjalan: y = 2 sin π x
5
50t 
 
 
−
Persamaan: yp = A sin 2 π
t x
T
 
 
λ 
−
Untuk:
y = 2 sin π x
5
50t 
 
 
−
y = 2 sin 2 π
50t
2
 
 
 
- 2 sin 2 π
x
10
 
 
 
a. Panjang gelombang b. Periode c.
T
0,1m
0,04 s
v
v
v 2,5 m/s
λ
=
=
=
x x
10
10 cm 0,1m
λ
=
λ= =
t 50t
T 2
2
50
50T 2
T s 0,04 s
=
=
= =
2. Berapakah beda fase gelombang datang dan gelombang pantul pada ujung tetap?
Jawab: Fase gelombang adalah keadaan getaran suatu titik pada gelombang yang
berkaitan dengan simpangan dan arah getarnya.
Beda fase gelombang datang dan gelombang pantul pada ujung
tetap sebesar π radian.
Pertemuan Ke-1 dan 2
Gejala Gelombang
Bab
1

2
Semester 1 TUNTASPG Fisika XII
3. Suatugelombangpermukaanairbergerakdaridaerahdalammenujukedaerahdangkal.Didaerah
yang dalam kecepatan gelombang 2 6 m/s. Jika sudut datang dari arah gelombang datang 60o
ternyata sudut biasnya 45, maka berapakah kecepatan gelombang bias di daerah dangkal?

Jawab:
Diketahui: v1 = 2 6 m/s i = 60o r = 45o v2 = ... ?
Jawab : 1
2
o
o
2
1
2
1
22
2
2
2
2
2
2
vsin i
sin r v
sin 60 2 6
vsin 45
3 2 6
v2
3 2 6
v2
v 3 2 . 2 . 6
2 2 . 6
v
3
2 2 . 2 . 3
v
3
v
v
2 . 2 m/s
4 m/s
=
=
=
=
=
=
=
=
=

1
2
o
o
2
1
2
1
22
2
2
2
2
2
2
vsin i
sin r v
sin 60 2 6
vsin 45
3 2 6
v2
3 2 6
v2
v 3 2 . 2 . 6
2 2 . 6
v
3
2 2 . 2 . 3
v
3
v
v
2 . 2 m/s
4 m/s
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Jadi, kecepatan gelombang bias di daerah dangkal adalah 4 m/s
4. Di suatu laut, dalam waktu 20 sekon terdapat 5 gelombang yang melintas. Jika jarak antara
puncak dan dasar gelombang yang berdekatan adalah 4 m, maka tentukan cepat rambat
gelombang tersebut!

Jawab:
Diketahui: t = 20 sekon
1
2
λ = 4 m
n = 5 gelombang λ = 8 m
Cepat rambat gelombang ditentukan dengan mencari terlebih dahulu
frekuensi atau periode gelombang
t
n
20
5
T
8
4
T
T 4 s
v
2 m/s
λ
=
= =
=
= =
Jadi, cepat rambat gelombang adalah 2 m/s
5. Sebuah gelombang yang memiliki frekuensi 500 Hz bergerak dengan kecepatan 300 m/s.
Tentukanlah:
a. Jarak antara dua titik yang berbeda sudut fase 50o
b. Perbedaan sudut fase suatu titik yang bergetar untuk interval waktu 2 s

Jawab:
f = 500 Hz v = 300 m/s
Panjang gelombang
v 300 3
f 500 5
0,6 mλ = = = =
Jadi, cepat rambat gelombang adalah 2 m/s
a.
5
18
o
5
18
x
2 2
5
9
50
2 2
x (0,6)
x (0,6)
x 0,333 cm
∆
λ
π∆θ
π π
∆θ =
∆θ= π
∆θ = π∆ϕ= π
∆ = λ=
∆ =
∆ =
b. o
t
T
t 2s
2
2 2 f t
2 (500).(2)
2.000 rad
∆
∆ =
∆θ = π∆ϕ
= π = π ∆
∆θ = π
∆θ= π

33
Pekerjaan Rumah
1. Persamaan sebuah gelombang berjalan pada tali adalah y = 4 sin (0,04π x + 8πt) dengan
x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan:
a. Panjang gelombang c. Kecepatan getar maksimum
b. Frekuensi d. Percepatan getar maksimum

Jawab:
y = 4 sin (0,04 π x + 8 π t)
y = A sin 2 π t x
T
 
 
λ 
−
y = 4 sin 2 π (0,02x + 4t)
A = 4 cm
= 4 . 10-2 m
y = 4 sin 2 π (4t + 0,02x)
a.
x
1
1
0,02
0,02x
0,02
50 cm 0,5 m
λ
λ
=
=
λ =
λ= =
c. vm = ωA
vm = 8 π 4
vm = 32 π cm/s
d. am = ω2A
am = (8 π )2 . 4
am = 64 π . 4
b. 2 π f = 8 π am = 256 π cm/s2
2f = 8
f = 4 Hz
2. Gelombang transversal merambat menurut persamaan y = 0,2 sin (10π t - π x) meter.
Tentukan:
a. Fase dan simpangan pada x = 0,25 m saat t = 0,1 s
b. Beda fase antara titik x = 0,5 dan 0,75 m

Jawab:
Persamaan gelombang berjalan
y = 0,2 sin (10 π t - π x)
a. saat t = 0,1 s; x = 0,25 m b.
1
2
x
0,75 0,5
x
2
x x
2
0,75 0,5
2
x 0,5 m
x 0,75 m
y 0,2 sin 2 5t
2
0,125
∆
λ
−
λ
 
 
 
λ
−
∆φ =
=
=
∆φ =
= π −
=
λ =
∆φ =
∆φ =
φ = 5t -
x
2
simpangan:
y = 0,2 sin 2 π
0,25
2
(5)(0,1) 
 
 
−
y = 0,2 sin 2 π (0,5 - 0,125)
y = 0,2 sin 2 π (0,375)
y = 0,2 sin 0,75 π
y = (0,2)
1
2
2
 
 
 
y = 0,1 2 meter

4
3. Seutas tali panjangnya 8 m direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan dan
ujung yang lain dibiarkan bebas. Setelah terjadi gelombang stasioner, ternyata perut kelima
berjarak 4,5 m dari titik asal getaran. Hitunglah:
a. Panjang gelombang yang terjadi
b. Letak simpul kelima diukur dari titik asal getaran

Jawab:
Jarak perut kelima dari ujung bebas
x = 8 - 4,5 = 3,5 m

Perut kelima berarti n = 4, diperoleh:
a. x = (2n)
1
4
λ b. Simpul kelima → n = 4
3,5 = (2 . 4) .
1
4
λ x = (2n + 1)
1
4
λ
3,5 = 2 λ x = (2 . 4 + 1)
1
4
λ
λ =
3,5
2 = 1,75 m x = (8 + 1)
1
4
(1,75)
x = (2,25)(1,75) = 3,94 m
Jarak simpul ke-5 dari titik asal getaran
= 8 - 3,94 = 4,06 meter
Jadi, panjang gelombang yang terjadi adalah 1,75 m dan letak simpul kelima
diukur dari titik asal getaran adalah 4,06 m
4. Pada percobaan Melde diketahui panjang tali 100 cm, massa beban 200 gram, frekuensi PLN
50 Hz, dan terbentuk 5 buah perut gelombang. Hitunglah massa dawai yang digunakan!

Jawab:
Terbentuk 5 buah perut, berarti:
1
2,5
F
m
2,5
0,4 m
f
= λ
λ= =
λ =
l
l
Diketahui: f = 50 Hz l = 100 cm = 1 m
F = mbeban x g F
m
2 . 1
m
2
m
2
m
2
400
f
0,4 . 50
20
400
0,005 kg
m 5 gram
m
λ =
=
=
=
=
=
=
l
= 0,1 x 10 N
= 2 N
Jadi, massa dawai yang digunakan adalah 5 gram
5. Sebuah gelombang sinus merambat pada tali sepanjang 80 cm. Jika waktu yang diperlukan
oleh suatu titik untuk bergerak dari simpangan maksimum ke titik nol yang berdekatan
sebesar 0,01 detik, maka hitung:
a. Frekuensi gelombang
b. Cepat rambat gelombang tali jika jarak simpangan maksimum ke titik nol yang berdekatan
adalah 5 cm

55
Jawab:
Waktu untuk bergerak dari simpangan maksimum ke titik nol adalah
1
4
T
a.
1
4
T = 0,01 detik b. v = λ . f
T = 0,04 detik v = 4 x f
f =
1
T v = 4 . 5 . 10-2 . 25
f =
1
0,04 Hz v = 2 . 10-1 . 25
f = 25 Hz v = 5 m/s
Kegiatan
Gelombang air laut merupakan gelombang berjalan. Energi gelombang air laut ini dapat
digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Bukan hal yang mustahil teknologi ini suatu
saat diterapkan di Indonesia. Menurut Anda, kira-kira di daerah laut manakah teknologi ini
dapat diterapkan? Coba Anda diskusikan!
Jawab: Hasil diskusi
Pertemuan Ke-3 dan 4
Latihan
Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Apabila cahaya matahari mengenai suatu lapisan tipis minyak yang ada di atas permukaan
air, maka warna-warni yang terlihat timbul karena gejala ....
a. difraksi b. dispersi c. interferensi d. polarisasi e. refleksi
Jawab: a. difraksi
2. Dalam percobaan interferensi dua celah (percobaan Young) digunakan cahaya
monokromatik cahaya kuning, maka pada layar terlihat ....
a. garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang di tengah kuning
b. garis kuning dan gelap berselang-seling dengan garis yang di tengah gelap
c. garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang di tengah kuning
d. garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang di tengah gelap
e. garis terang dan gelap berselang-seling dengan garis yang di tengah putih

6

Jawab: c. garis berwarna seperti pelangi dengan garis yang di tengah kuning
Pembahasan: - Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan
gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui
bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya
difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang
gelombang.
- Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang
merupakan campuran beberapa panjang gelombang menjadi
komponen-komponennya karena pembiasan. Dispersi terjadi
akibat perbedaan deviasi untuk setiap panjang gelombang,
yang disebabkan oleh perbedaan kelajuan masing-masing
gelombang pada saat melewati medium pembias.
- Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren, yaitu
gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama.
Pada gelombang tali, jika dua buah gelombang tali merambat
berlawanan arah, saat bertemu keduanya melakukan
interferensi.
- Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang
membentuk suatu gelombang transversal sehingga menjadi
satu arah. Polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal
saja dan tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal.
- Pemantulan (refleksi) adalah peristiwa pengembalian seluruh
atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila
berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua
medium.
3. Perhatikan pernyataan berikut ini!
1) memiliki panjang gelombang yang sama 3) memiliki frekuensi yang sama
2) memiliki amplitudo yang sama 4) memiliki fase yang sama
Syarat terjadinya interferensi gelombang adalah gelombang-gelombang yang mengalami
interferensi harus bersifat koheren, maksudnya adalah ....
a. 1, 2, dan 3 b. 1 dan 3 c. 2 dan 4 d. 4 saja e. 1, 2, 3, dan 4

Jawab: e. 1, 2, 3, dan 4
4. Apabila sebuah gelombang melewati bidang batas dua medium yang berbeda, maka akan
terjadi peristiwa ....
a. interferensi b. difraksi c. refleksi d. refraksi e. polarisasi

Jawab: c. refleksi
5. Pada pembiasan cahaya dari udara ke air, makin kecil sudut datang maka ....
a. makin besar sudut bias
b. sudut bias tetap saja
c. makin kecil pula sudut bias
d. sudut bias makin tergantung pada indeks bias
e. sudut bias dapat menjadi kecil atau lebih besar, tergantung pada polarisasi cahaya

77

Jawab: c. makin kecil pula sudut bias
Pembahasan:
Hukum Snellius : n1 sin i = n2 sin r
Dari udara ke air : sin i = nair . sin r
nair =
4
3
sin r =
air
sin i
n
Jadi, makin kecil sudut datang (i), makin kecil pula sudut bias (r)
6. Deviasi minimum suatu sinar oleh prisma ....

a. tidak tergantung pada suatu puncak
b. menjadi lebih kecil bila sudut puncaknya lebih besar
c. menjadi lebih besar bila sudut puncaknya lebih besar
d. tidak tergantung pada panjang gelombang sinar
e. tidak tergantung pada frekuensi sinar

Jawab: c. menjadi lebih besar bila sudut puncaknya lebih besar
Pembahasan: Rumus deviasi minimum
Dm = (n - 1)β
β = sudut puncak
Dm = deviasi minimum
Jika membesar maka Dm semakin besar (n = indeks bias)
7. Sinar datang dari suatu medium yang kurang rapat dan memasuki suatu medium yang lebih
rapat akan dibiaskan mendekati garis normal. Hal ini adalah sesuai dengan ....
a. hukum Fresnel c. percobaan Young e. hukum Brewster
b. hukum Snellius d. percobaan Fraunhofer

Jawab: b. hukum Snellius
Pembahasan:
r
i
n1
n2
N n1 < n2
i = sudut datang
r = sudut bias
Hukum Snellius:
n1 sin i = n2 sin r
sin r =
1
2
n
n
sin i
Karena n1 < n2, maka sin r < sin i
r < i
Jadi dibiaskan mendekati normal
8. Cincin Newton terjadi karena gejala ....
a. difraksi b. polarisasi c. dispersi d. interferensi e. refraksi

8
Jawab: Peristiwa interferensi cahaya dapat dinyatakan pada gelang-gelang (cincin)
dari Newton
L A
kaca plan paralel
R
Sebuah lensa plankonveks diletakkan dengan bidang
cembungnya pada sebidang kaca plan paralel.
A = sinar monokromatis yang sejajar datang dari
atas, pada lensa tersebut terlihat lingkaran-lingkaran
(cincin) gelap dan terang yang disebut cincin
Newton
9. Perambatan cahaya dengan perantaraan gelombang dapat dibuktikan oleh gejala ....
a. pemantulan c. interferensi e. radiasi
b. pembiasan d. dispersi pada prisma
Jawab: c. interferensi
10. Peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang tersebut melintas
melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang disebut ....
a. difraksi c. interferensi e. refraksi
b. dispersi d. polarisasi
Jawab: c. interferensi
Pembahasan: Pemantulan cahaya pada bahan yang indeks biasnya lebih besar
dapat dianggap merupakan pemantulan gelombang transversal
pada tali dengan ujung tetap. Karena itu sinar pantul dari A
mengalami perubahan fase setengah dari sinar pantul dan B
tidak mengalami perubahan fase.
Di p hasil interferensi minimun (gelap) bila 2nd cos r = (2k + 1)
1
2
λ
Jika sinar datang tegak lurus permukaan lapisan maka r = 0
Jadi 2 nd = (2k + 1)
1
2
λ interferensi maksimum di P
2 nd = (2k)
1
2
λ interferensi minimum di P
Pekerjaan Rumah
1. Tali yang panjangnya 5 m dan ditegangkan dengan gaya 2 N, dirambati gelombang
transversal. Jika cepat rambat gelombang 40 m/s, maka berapa massa tali tersebut?
Jawab:
Diketahui: l = 5 m v = 40 m/s
F = 2 N
Ditanya : m = ...?

99

Jawab :
3
F .
m
2 . 5
m
10
m
10
m
10
1.600
v
40
1.600
m
m 6,25 .10 kg
m 6,25 gram
−
=
=
=
=
=
=
=
l
2. Pada percobaan Melde, bila panjang dawai 1 m dan massa dawai 16 g diberi beban 40 g.
Bila g = 10 m/s2, maka berapa cepat rambat gelombang transversal pada dawai?

Jawab:
Diketahui: l = 1 m
m = 16 gram = 0,16 kg
mbeban = 40 gram = 0,04 kg
g = 10 m/s2
Ditanya : v = ...?
Jawab :
F .
m
2
0,4 . 1
0,016
0,4
0,016
25
v
F m . g
F 0,04 kg . 10 m/s
F 0,4 N
v
v
v
v 5 m/s
=
=
=
=
=
=
=
=
l
3. Suatu gelombang stasioner mempunyai persamaan y = 0,2 (cos 5πx) sin (10π) (y dan x
dalam meter dan t dalam waktu). Berapakah jarak antara perut dan simpul yang berurutan
pada gelombang tersebut?

Jawab:
Persamaan gelombang stasioner
y = 0,2 (cos 5 π x) sin (10 π )
Persamaan umum gelombang stasioner
( )x t 1
T
2 x
2 x
2 x
y 2A cos 2 sin 2
5 x
0,4 m
λ λ
π
λ
π
π
= π −
π =
λ =
λ =
Jarak antara simpul dan perut yang berurutan adalah:
x =
1
4
λ =
1
4
(0,4) = 0,1 m

10
4. Seutas dawai bila diberi tegangan 100 N dan digetarkan maka frekuensi yang timbul adalah
fo. Berapakah besar tegangan yang dibutuhkan dengan frekuensi 2fo?

Jawab:
Diketahui: F = 100 N
fo = nada dasar
l = panjang dawai
m = massa persatuan panjang
Jawab :
1 F
2
1 F'1 F'
22
1 F 1 F'
2 2
F' F'
F F'
fo
2fo
2fo
2
4
F' 4F
4 .100 N
400 N
µ


µµ 
µ µ
µ µ
µ µ
=
=
=
=
= →
=
=
=
=
l
ll
l l
5. Tali yang panjangnya 5 m bertegangan 2 N digetarkan sehingga terbentuk gelombang
stasioner. Jika massa tali 6,25 x 10-13 kg, maka berapakah cepat rambat gelombang pada
tali?

Jawab:
Diketahui: l = 5 m
F = 2 N
m = 6,25 x 10-13 kg
Ditanya : v = ...?
Jawab :
13
13
12
6
F .
m
2 . 5
6,25 . 10
10
6,25 . 10
16 . 10
v
v
v
v
v 4 . 10 m/s
−
−
=
=
=
=
=
l
Kegiatan
Menurut Anda, mengapa gelombang air laut yang begitu besar ketika sampai di pantai menjadi
kecil?Apakah terjadi hal yang sama untuk laut yang berbatasan dengan daratan yang bertebing
karang curam?

Jawab:
Kebijaksanaan guru

1111
Soal Tertulis
Ulangan Bab
Penilaian Pengetahuan dan Pemahaman Konsep
I. Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Seutas dawai yang panjangnya 1 meter dan massanya 25 gram ditegangkan dengan
gaya sebesar 2,5 N. Salah satu ujungnya digetarkan sehingga menghasilkan gelombang
transversal stasioner. Besar kecepatan rambat gelombang adalah ... ms-1.
a. 100 b. 50 c. 10 d. 5 e. 2,5
Jawab: c. 10
Pembahasan:
Diketahui: l = 1 m F = 2,5 N m = 25 gram = 0,025 kg
Ditanya : v = ...?
Jawab :
F m
0,025
1
2,5
0,025
v
0,025 kg/m
v 10 m/det
µ
= → µ=
µ= =
= =
l
2. Pada seuntai tali yang tegangannya 2 N merambat gelombang transversal dengan kecepatan
40 ms-1. Jika tali tersebut 2 m, maka massa tali tersebut adalah ... kg.
a. 2,5 . 10-3 b. 2,0 . 10-3 c. 1,2 . 10-3 d. 2,5 . 10-3 e. 0,2 . 10-3
Jawab: a. 2,5 . 10-3
Pembahasan: Hubungan antara tegangan (F), kecepatan rambat (v), panjang
tali ( l ), dan massa (m) dinyatakan dengan:
F
m
v =
l
F = 2 N; l = 2 m; v = 40 m/s
Maka m = 2 2
F 2 . 2
v 40
⇒
l
kilogram = 2,5 . 10-3 kg
3. Gelombang longitudinal tidak menunjukkan peristiwa ....
a. gelombang b. pemantulan c. difraksi d. dispersi e. polarisasi
Jawab: e. polarisasi
Pembahasan: Polarisasi = arah getar daripada suatu gelombang transversal.
Jelas peristiwa polarisasi tidak ditunjukkan oleh gelombang
longitudinal.
4. Dari suatu tempat ke tempat lainnya, gelombang memindahkan ....
a. massa c. panjang gelombang e. fase
b. amplitudo d. energi
Jawab: d. energi
Pembahasan: Gelombang: perambatan energi melalui penjalaran gangguan
pada suatu medium tertentu. Jadi gelombang memindahkan
energi.

12
5. Efek yang hanya ditunjukkan oleh gelombang transversal adalah ....
a. difraksi
b. pelayangan
c. interferensi
d. efek Doppler
e. polarisasi

Jawab: e. polarisasi
Pembahasan: Polarisasi adalah efek yang hanya ditunjukkan oleh gelombang
transversal
6. Pada permukaan suatu danau terdapat dua buah gabus yang terpisah satu dari lainnya
sejauh 60 cm. Keduanya turun naik bersama permukaan air dengan frekuensi 2 getaran per
detik. Bila salah sebuah gabus berada di puncak bukit gelombang, yang lainnya berada di
lembah gelombang, sedangkan di antara kedua gabus itu terdapat satu bukit gelombang.
Cepat rambat gelombang pada permukaan danau adalah ... cm/s.
a. 20 c. 80 e. 240
b. 30 d. 120

Jawab: c. 80
Pembahasan: Satu gelombang terdiri dari satu bukit gelombang dan satu lembah
gelombang.

Jarak AB = 60 cm =
3 120
2 3
cmλ → λ =
v = f → λ = 2 x 40 = 80 cm/detik
7. Dua sumber bunyi A dan B bergerak 7 m. Kedua sumber bunyi sefase dengan frekuensi
sama, yaitu 173 Hz. Kecepatan bunyi udara 346 m/s. Titik C terletak di garis hubung A dan
B, berjarak 4 m dari A. Beda fase dua gelombang tersebut di C adalah ... rad.
a.
4 2
π π
π c.
4 2
π π
π e. 2
4 2
π π
π
b.
4 2
π π
π d. 1,5
4 2
π π
π

Jawab: c.
4 2
π π
π
Pembahasan:
Beda jarak AC - BC = s = 1 m
v bunyi = 346 m/s
f bunyi = 173 Hz
Panjang gelombang bunyi:

v 346
f 173
2 s 2
2
2 m
Sehingga beda fase kedua sumber bunyi di C
rad
π π
λ
= = =
θ = = = π
l
l

1313
8. Frekuensi gelombang yang dihasilkan sebuah sirine naik dari frekuensi rendah 100 Hz ke
frekuensi tinggi 10.000 Hz pada amplitudo gelombang yang tetap konstan. Kenaikan intensitas
suara sirine dari frekuensi rendah ke frekuensi tinggi tersebut menjadi ... kalinya.
a. 1 b. 10 c. 20 d. 100 e. 200

Jawab:
Hubungan intensitas I dengan frekuensi f adalah:
w 1 2
t 2
1 12 2 2 2 2
2 2
kyP
A A At
my 4 f my
At At
I
ω π
= = =
= =
I - f2
Maka ketika f1 = 100 Hz sehingga I1 ~ 104
f2 = 10.000 Hz sehingga I2 ~ 108
Jadi I2 besarnya 104I1 ....
(Tidak ada jawaban yang benar)
9. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan amplitudo 10-2 m dan periode 0,2 detik.
Jarak AB = 0,3 m. Bila cepat rambat gelombang 2,5 m/s, maka pada suatu saat tertentu
beda fase antara titik A dan B adalah ... rad.
a. 4 6 4 3 8
5 5 3 3 5
π π π π π
b. 4 6 4 3 8
5 5 3 3 5
π π π π π
c. 4 6 4 3 8
5 5 3 3 5
π π π π π
d. 4 6 4 3 8
5 5 3 3 5
π π π π π
e. 4 6 4 3 8
5 5 3 3 5
π π π π π

Jawab: b. 4 6 4 3 8
5 5 3 3 5
π π π π π
Pembahasan:
Gelombang merambat dari A ke B dengan:
v = 2,5 m/s
T = 0,2 detik
S = 0,3 m
Amplitudo = 10-2 m
Beda fase antara A dengan B
2 s
2 0,3 0,6 6
0,5 0,5 5
dengan v . T
2,5 . 0,2 0,5 m
Sehingga menjadi:
rad
π
λ
π π π
θ= λ=
= =
θ
θ= = =
10. Gelombang stasioner ternyata terjadi bila ada dua gelombang menjalar dalam arah yang
berlawanan asal mempunyai ....
a. amplitudo maupun frekuensi sama d. frekuensi yang sama
b. amplitudo maupun frekuensi berbeda e. fase yang sama
c. amplitudo yang sama

Jawab: a. amplitudo maupun frekuensi sama
II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Seutas tali dengan panjang 2,5 m direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan
dan ujung yang lain terikat pada tiang. Setelah terjadi gelombang stasioner, ternyata perut
kelima berjarak 1,5 m dari titik asal getaran. Hitunglah panjang gelombang yang terjadi!

Jawab:
Diketahui: x1 = 2,5 m x = 2,5 - 1,5 m = 1 m
x2 = 1,5 m (pada perut ke-5)

14

Jawab :
a. Perut ke-5 → n = 4 untuk ujung tetap b. Simpul ke-5 → n = 4

1
4
1
4
4
8 1
4
9
x (2n 1)
1 (2. 4 1)
m
+
= + λ
= + λ
λ =
λ =

1
4
1
4
4
9
8
9
x (2n)
x (2. 4)
x 2
x 2. m
x m
= λ
= λ
= λ
=
=
Simpul ke-5 diukur dari titik asal
getaran adalah:
= (2,5 - 0,89) m
= 1,61 m
2. Tali yang panjangnya 10 meter salah satu ujungnya diikatkan pada tiang secara longgar
sehingga dapat bergerak bebas dan ujung yang lain digetarkan. Ternyata simpul ke-6 berjarak
3 m dari titik asal getaran. Berapakah panjang gelombang tali tersebut?

Jawab:
Diketahui: x1 = 10 meter
x2 = 3 meter (simpul ke-6 dari titik asal getaran)
x = 10 - 3 = 7 m
simpul ke-6 → n = 5
Sehingga:
1
4
1
4
1
4
11
4
28
1
x (2n 1)
7 (2. 5 1)
7 (10 1)
7
m 2,55 m
= + λ
= + λ
= + λ
= λ
λ= =
3. Seutas kawat dengan panjang 2,5 m dan massa 200 gram digunakan dalam percobaan
Melde, hingga terbentuk 5 gelombang stasioner. Jika gaya yang bekerja pada kawat 250 N,
maka tentukan cepat rambat gelombang dan frekuensi gelombang!

Jawab:
Diketahui: λ = 5 cm = 0,5 m
l = 2,5 m
m = 200 gram = 0,2 kg
F = 250 N
Ditanya : v dan f = ...?
Jawab : a. F .
m
250 . 2,5
0,2
625
0,2
3.125
v
v
v
v 55,9 m/s
=
=
=
= =
l
b.
v
55,9
0,5
f
f 111,80 m/s
λ
=
= =

1515
4. Dalam waktu 6 sekon 30 gelombang melewati sebuah titik. Jarak antara dua titik berurutan
yang fasenya sama adalah 20 cm. Tentukan panjang gelombang dan periode gelombang!

Jawab:
Diketahui: t = 6s
Jawab : a. λ = 20 cm = 0,2 m c.
1 1
f 5
T 0,2 detik= = =
b.
30
6
f 5 Hz= =
5. Gelombang transversal merambat dengan kelajuan 20 m/s, frekuensi 40 Hz, dan amplitudo
5 cm. Tentukan persamaan gelombang dan bilangan gelombang!

Jawab:
Diketahui: v = 20 m/s f = 40 Hz A = 5 cm
Jawab :
v 20 1
f 40 2
v . f
m
= λ
λ= = =
T = v . λ
T = 20 .
1
2 = 10 s
Persamaan gelombang a. Persamaan gelombang:

1
2
2
T
2
10
2
2
y A sin ( t kx)
y 5 sin ( t kx)
k
k
k 4
π
π
π
λ
π
= ω +
= ω +
ω =
ω =
=
=
= π

2
10
t
10
y 5 sin t 4 x
y 5 sin 2 2x
π 
 
 
 
 
 
= + π
= π +
b. k = 4 π
Jadi,
2
10
t
10
y 5 sin t 4 x
y 5 sin 2 2x
π 
 
 
 
 
 
= + π
= π +
Soal Lisan
1. Jelaskan yang dimaksud gelombang berjalan!

Jawab: Gelombang berjalan adalah gelombang mekanik yang memiliki intensitas
gelombang konstan di setiap titik yang dilalui gelombang
2. Jelaskan yang dimaksud gelombang stasioner!

Jawab: Gelombang stasioner adalah gelombang yang terjadi dari hasil perpaduan
dua gelombang yang memiliki amplitudo dan frekuensi sama, tetapi arah
rambatnya berlawanan.
3. Sebutkan sifat-sifat gelombang!

Jawab: Gelombang memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
- refleksi (pemantulan) - interferensi (perpaduan)
- refraksi (pembiasan) - dispersi
- difraksi (pelenturan) - polarisasi

16
4. Apa yang dimaksud dengan polarisasi?

Jawab: Polarisasi merupakan proses pembatasan getaran vektor yang membentuk
suatu gelombang transversal sehingga menjadi satu arah
5. Jelaskan yang dimaksud dengan dispersi!

Jawab: Dispersi adalah peristiwa penguraian sinar cahaya yang merupakan
campuran beberapa panjang gelombang menjadi komponen-komponennya
karena pembiasan.
Soal Perbuatan/Praktik/Sikap
Adanya difraksi cahaya akan memengaruhi hasil pembentukan bayangan pada alat optik
misalnya kamera. Pada sebuah kamera profesional selalu dilengkapi dengan tombol pengatur
kecepatan, diafragma, fokus, dan ukuran kepekaan film yang digunakan (ASA) yang pada
umumnya tertulis dalam angka-angka.
CobalahAnda membuat tabel pengaturan dari kecepatan dan bukaan diafragma untuk memotret
dalam ruangan yang redup, ruangan yang terang, dan memotret benda yang bergerak agar
dihasilkan gambar yang bagus. Berilah alasan atas pilihan penggunaan!

Jawab: Kreativitas siswa
Format Penilaian
Catatan Guru
1. Norma penilaian
a. Pilihan ganda: benar skor 1 dan salah skor 0
b. Uraian: tidak dijawab skor 0, dijawab salah skor 1, dijawab
setengah benar skor 2, dijawab benar skor 5
2. Standar kelulusan: Siswa dinyatakan lulus jika memperoleh nilai
> 65% dari skor total
3. Lembar penilaian:
Lembar Penilaian
Skor
Total
Persen
Nilai
Kelulusan Tindak Lanjut Nilai Pengetahuan dan
Pemahaman Konsep
Nilai
Praktik
Nilai
SikapLulus Tidak Lulus Remidi Melanjutkan Pengayaan
_________________________
_________________________
_________________________
_________________________
Remidi
1. Seberkas gelombang merambat dari udara menuju air dengan sudut datang 60o. Jika indeks
air
4
3
, maka berapa besarnya sudut bias gelombang?

Jawab:
u
a
a
a
a
sin
sin
sin 60 4
sin 3
4 o
3
o
n
sin sin 60
40
θ
θ
θ
=
=
θ =
θ =

1717
2. Suatu berkas cahaya yang panjang gelombangnya 5 . 10-7 m dijatuhkan tegak lurus pada
sebuah kisi difraksi. Jika spektrum orde kedua jatuh pada sudut 30o terhadap garis normal
pada kisi, maka tentukan besarnya konstanta kisi (banyaknya goresan tiap meter) tersebut!

Jawab:
Diketahui: λ = 5 . 10-7 m θ = 30o n = 2
Ditanya : N = ...?
Jawab :
7 6
o
6
6
5
n 2 x 5 x 10 10
1sin sin 30
2
1 1
d 2 . 10
d sin n
d 2.10 m
N 5 x 10 celah/meter
−
−λ
θ
θ = λ
= = = =
= = =
Jadi, banyaknya goresan tiap meter adalah 5 x 105 celah/meter
3. Seutas tali panjangnya 80 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan
harmonik naik-turun dengan frekuensi
1
4
Hz dan amplitudo 12 cm, sedang ujung lainnya
terikat. Getaran harmonik tersebut merambat ke kanan sepanjang kawat dengan cepat rambat
3 cm/s. Tentukan amplitudo gelombang hasil interferensi di titik yang berjarak 53 cm dari titik
asal getaran!

Jawab:
Diketahui: l = 80 cm A = 12 cm x = (80 - 53) cm = 27 cm
f =
1
4 Hz v = 3 cm/s
Untuk menentukan amplitudo gelombang stasioner As dengan persamaa:
1
4
1
v
f
3
2
2
12
2
12
As 2A sin kx
12 cm
k
k cm
As 2(12) sin (27)
24 sin 4,5
24 x 1 24 cm
−
π
λ
π
π 
 
 
=
λ =
λ = =
=
=
=
= π
= =

1
4
1
v
f
3
2
2
12
2
12
As 2A sin kx
12 cm
k
k cm
As 2(12) sin (27)
24 sin 4,5
24 x 1 24 cm
−
π
λ
π
π 
 
 
=
λ =
λ = =
=
=
=
= π
= =
Pengayaan
1. Persamaan gelombang berjalan pada seutas tali ditulis: y = 0,01 sin (20πt + 0,2πx), dengan x dan
y dalam cm, t dalam detik. Berapakah panjang gelombang dan frekuensinya masing-masing?

Jawab:
y = 0,01 sin (20 π t + 0,2 π x)
dari persamaan tersebut
ω = 20 π
2π
λ
= 0,2 π
2 π f = 20 π λ = 10 cm
f = 10 Hz = 0,1 m
k = 0,2 π

18
2. Suatu gelombang berjalan dengan amplitudo 4 cm, frekuensi 50 Hz dan cepat rambat
gelombang 4 m/s. Berapakah simpangan di titik A yang berada 2 m dari sumber gelombang
pada saat sumber bergetar 5 detik?

Jawab:
A = 4 cm = 0,04 m
f = 50 Hz
v = 4 m/s
Simpangan di titik A yang berada 2 m dari sumber gelombang pada saat sumber
bergetar 5 detik = ?
2
0,08
(50)(5)y 0,04 sin 2
0,04 sin 2 (250 25)
0,04 sin 2 (275)
0
 
 
 
+= π
= π +
= π
=
3. Sebuah bandul sederhana panjangnya 25 cm. Jika percepatan gravitasi di tempat tersebut
g = π2 ms-2, maka berapa periode bandul tersebut?

Jawab:
Diketahui: g = π 2 ms-2
l = 25 cm
Ditanya : T = ...?
Jawab :
2
2
1
1
g
25 x 10
5 x 10
T 2
2
2 .
10 x 10
T 1 sekon
−
−
−
π
π
= π
= π
= π
=
=
l

1919
Latihan
1. Alat pengukur kedalaman laut mencatat selang waktu 4 sekon mulai dari pulsa ultrasonik
dikirim sampai diterima kembali. Jika cepat rambat bunyi dalam air 1.500 ms-1, maka
berapakah kedalaman air laut di tempat tersebut?
Jawab:
Diketahui: t = 4 sekon
vbunyi = = 1.500 ms-1
Ditanya : n = ...?
Jawab : S = v . t
= (1.500)(4) = 6.000 m
Pulsa ultrasonik tersebut menempuh jarak pergi-pulang, sehingga
kedalaman laut
h
S
2
6.000
2
3.000 m
=
= =
2. Sebuah pipa organa tertutup panjangnya 100 cm. Cepat rambat bunyi di udara 340 m/s.
Berapakah frekuensi yang dihasilkan pipa organa tertutup untuk nada atas pertama?
Jawab:
Diketahui: v = 340 m/s
l = 100 cm = 1 m
Ditanya : f = ...?
Jawab : 3 v
4
3 340
4 1
f
255 Hz
 
 
 
 
 
 
=
=
=
l
Pertemuan Ke-5 s.d. 7
Gelombang Bunyi
dan Cahaya
Bab
2

20
3. Dua garputala dengan frekuensi 276 Hz dan 280 Hz digetarkan secara bersamaan. Berapa
layangan yang akan terjadi selama 4 sekon?

Jawab:
Diketahui: f1 = 276 Hz
f2 = 280 Hz
t = 4 sekon
Ditanya : flayangan = ...?
Jawab : flayangan = f2 - f1
= (280 - 276) Hz
= 4 layangan/sekon
Selama 4 sekon terjadi 16 layangan
4. Sumber bunyi dengan daya keluaran 400π watt. Pada jarak 20 m (log 0,25 = -0,6), berapakah
taraf intensitasnya?

Jawab:
Pada jarak 20 m intensitas bunyi
2
2
2
P
4 r
400
(40 )(20)
400
1.600
1
4
I
w /m
π
π
π
π
π
=
=
=
=
Sehingga:
( )
( )
I
o
12
12
I
t
I
0,25
10
log 0,25 log 10
T 10 log
10 log
10
10 0,6 12
10 x 11,4 114 Hz
−
−−
=
=
=
= − +
= =
5. Seorang pengamat yang berada dekat pantai menerima 2 goncangan dari sebuah ledakan
ranjau di permukaan laut. Goncangan yang satu diterima melalui udara dan yang lain melalui
air. Selisih waktu pendengaran melalui udara dan air adalah 3,03 detik. Jika cepat rambat
bunyi di udara dan di air masing-masing 340 m/det dan 1.400 m/det, maka tentukan jarak
sumber ledakan dari pengamat!

Jawab:
∆ t = tudara - tair
3,03 = tudara - tair
tair = tudara - 3,03
S = vair x tair atau S = vudara x tudara
S = 1.400(tudara - 3,03)
S = 1.400tudara - 4.242 ... (1)
atau
S = 340tudara ... (2)
Persamaan (1) = (2), sehingga:
1.400tudara - 4.242 = 340tudara S = 340 x 4,18
1.060tudara = 4.242 S = 1.421,2 m
tudara = 4,18 detik

2121

Pekerjaan Rumah
1. Jika intensitas ambang pendengaran 10-12 W/m2, maka berapakah taraf intensitas suatu
gelombang bunyi yang intensitasnya 10 W/cm2?

Jawab:
o
5
12
2 5 2
I
I
10
10
17
I 10 w /cm 10 w /m
Sehingga:
TI 10 log
TI 10 log
TI 10 log 10
TI 170 dB
−
= =
=
=
=
=
2. Dua pengamat A dan B memiliki sumber bunyi yang frekuensinya masing-masing 684 Hz.
Hitung:
a. Layangan yang didengar oleh B jika A bergerak menjauhi B dengan kecepatan 2 m/s
b. Layangan yang didengar A (cepat rambat bunyi di udara = 340 m/s)

Jawab:
a. Frekuensi A yang didengar B b. Frekuensi B yang didengar A

A
v
B Av v
340
B 340 2
340
B 342
B
layangan
detik
f . f
f . 684
f . 684
f 680 Hz
Layangan yang didengar B
dengan frekuensi
f 684 680
4
+
+
=
=
=
=
= −
=
l

A
v
A Bv v
340
A 340 2
340
A 342
A
f . f
f . 684
f . 684
f 680 Hz
+
+
=
=
=
=
Frekuensi layangan yang didengar
f l = 684 - 680
= 4 layangan/detik
3. Dua orang anak, Rico dan Reno melakukan percobaan sederhana untuk mengukur laju
bunyi di udara. Dari puncak gedung setinggi 50 m Reno menjatuhkan batu, kemudian Rico
mencatat waktu dari batu dilepaskan sampai mendengar bunyi batu yang menyentuh tanah.
Jika waktu yang tercatat adalah 3,31 detik, maka tentukan laju bunyi di udara!

Jawab:
Waktu yang dibutuhkan batu Laju bunyi di udara dihitung dengan
sampai menyentuh tanah persamaan
2h
g
2 . 50
10
10
t'
t'
t' 3,16
=
=
= =
S
t
50
0,15
v
v
t' 333,3 m/s
∆
=
=
=
Waktu yang dibutuhkan bunyi
untuk merambat
∆ t = t - t'
= 3,31 - 3,16 = 0,15 detik

22
4. Nada atas pertama sebuah pipa organa tertutup menghasilkan 3 layangan per sekon dengan
nada atas pertama pipa organa terbuka yang lebih rendah. Panjang pipa organa tertutup
60 cm. Hitunglah nada dasar pipa organa terbuka! (v = 340 m/s)

Jawab:
Nada atas pertama pipa organa tertutup
layangan
3 v
.
1 4
3 340
.
1 4 0,6
1
1 1
1
1
f (tp)
f (tp)
f (tp) 425 Hz
f f (tp) f (ta)
3 425 f (ta)
f (ta) 422 Hz
=
=
=
= −
= −
=
l
Sehingga nada dasar pipa organa terbuka adalah
v v
0 12
1 v 1
.
0 2 2
0
f (ta) dengan f (ta)
f (ta) (422)
f (ta) 211Hz
= =
= =
=
l l
l
5. Jendela sebuah rumah luasnya 1 m2 terbuka menghadap jalan yang tingkat kebisingannya
60 dB di jendela itu. Hitunglah daya bunyi yang masuk melalui jendela!

Jawab:
Dihitung intensitas bunyi yang masuk
o
12
12
12
I
I
I
10
I
10
I6
10
6 2
TI 10 log
60 10 log
6 log
log 10 log
I 10 W /m
−
−
−
−
=
=
=
=
=
Kegiatan
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal sehingga tidak dapat mengalami dispersi
dan polarisasi. Diskusikanlah bersama teman Anda, mengapa hal tersebut bisa terjadi?
Berikanlah penjelasan ilmiah mengenai hal tersebut!

Jawab: Kebijaksanaan guru

2323
Pertemuan Ke-8 s.d. 10
Latihan
1. Sebuah kisi difraksi memiliki 5.000 goresan/cm, sehingga seberkas cahaya dapat dilewatkan.
Jika dihasilkan garis terang kedua dengan sudut 30o, maka berapakah panjang gelombang
cahaya yang digunakan?
Jawab:
Diketahui: d =
1
5.000 goresan/cm
θ = 30o
Jawab :
1 o
5.000
o
d sin
2
sin 30
2
55 x 10 cm 5.000 A
θ
−
λ =
λ =
λ= =
2. Membuktikan apakah terjadinya polarisasi pada cahaya?
Jawab: Polarisasi membuktikan bahwa cahaya merupakan gelombang
transversal
3. Membentuk sudut berapakah kedua sumbu polarisasi jika sistem polarisator-analisator akan
meneruskan cahaya dengan intensitas maksimum?
Jawab: Sumbu polarisasi membentuk sudut 0o atau 180o untuk menghasilkan
intensitas maksimum, sesuai persamaan I2 = I1 cos2
θ
4. Indeks bias medium gelas dan air masing-masing
3
2
dan
4
3
. Seberkas sinar merambat dari
dalam air menuju gelas, sehingga sinar pantul mengalami polarisasi. Berapakah besarnya
sudut sinar datang?
Jawab:
gelas
air
3
2
4
3
p
p
p
p
p
n
n
9
8
tan i
tan i
tan i
tan i 1,125
oi 48,4
=
=
=
=
=
5. Berdasarkan analog soal nomor 4 di atas, berapakah besarnya sudut bias cahaya?
Jawab:
r = 90o - ip
= 90o - 48,4o
= 41,6o

24

Pekerjaan Rumah
1. Pada percobaan interferensi celah ganda digunakan sumber cahaya dengan panjang
gelombang 5.000 Å. Pola interferensi diamati pada layar 1 m di belakang celah rangkap.
Jika 20 garis menduduki 10 mm, maka tentukan jarak antara kedua celah!

Jawab:
7
7
4
4
10
20 1
10
19
Jika 5 x 10 m maka :
y
(5 x 10 )(1)
(5,3 x 10 )
y
y 0,53 mm
d
d 9,43 x 10 m
−
−
−
−
−
λ =
λ
∆
∆ =
∆ = =
=
= =
l
2. Sebuah kisi terdiri dari 4.545 goresan/cm. Bayangan orde kedua didifraksikan pada sudut
32o dari normal. Berapakah nilai frekuensi gelombang cahaya yang digunakan?
(Sin 32o = 0,53)

Jawab:
Tetapan kisi
8
7
6
1
4.545
6
7
c 3 x 10
5,85 x 10
14
d
d 2,2 x 10 m
Sehingga:
n d sin
2 (2,2 x 10 )(0,53)
5,85 x 10 m
f
f 5,13 x 10 Hz
−
−
−
−
λ
=
=
λ= θ
λ =
λ =
= =
=
3. Jarak dua buah lampu adalah 122 cm. Diameter pupil mata 2,5 mm dan panjang gelombang
cahaya lampu 5.000 Å. Berapa jarak terjauh lampu agar lampu masih terlihat terpisah?

Jawab:
Jarak terjauh lampu agar lampu masih terlihat terpisah adalah:
3
7
D
dm 1,22
(2,5 x 10 )
1,22 (1,22)(5 x 10 )
5.000 m
−
−
λ
=
=
=
l
l
l
4. Hitunglah sudut polarisasi, bila cahaya dijatuhkan pada permukaan kaca dengan indeks
bias 1,56!

Jawab:
tan iP = nkaca
tan iP = 1,56
iP = 57,3o

2525
5. Tentukan sudut polarisator dan analisator agar intensitas cahaya yang melalui polarisator
dan analisator menjadi 30% intensitas mula-mula!
Jawab:
I1 =
1
2 Io dan I2 = 0,3Io
Dari: I2 = I1 cos2 θ
Diperoleh: 0,3Io = 0,5Io cos2 θ
cos2 θ = 0,6
cos θ = 0,6
cos θ = 0,77
θ = 39,6o
Kegiatan
Pada waktu musim hujan sering kita melihat adanya gejala alam yang kita sebut sebagai pelangi.
Pelangi hanya kita lihat pada musim hujan saja dan jarang pada musim kemarau kita jumpai
adanya pelangi. Pelangi terjadi apabila di depan kita terjadi hujan dan kita berdiri membelakangi
matahari. Pelangi yang terjadi pada pagi hari akan terlihat di bagian barat dan di sore hari akan
terlihat di bagian timur dan bentuknya selalu menyerupai busur dan selalu terlihat pada sudut
pandang 42o terhadap garis horizontal. Cobalah diskusikan dengan teman-teman anggota
kelompok Anda bagaimana pelangi itu terjadi dan presentasikan hasil diskusi di depan kelas!
Jawab: Kegiatan siswa
Soal Tertulis
Ulangan Bab
Penilaian Pengetahuan dan Pemahaman Konsep
I. Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Seorang pengamat mendengar bunyi guntur 2,5 detik setelah melihat kilat di langit. Jika
cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka jarak terjadinya petir ke pengamat adalah
… m.
a. 750 b. 850 c. 950 d. 1.050 e. 1.150
Jawab: c. 950
Pembahasan:
Diketahui: t = 2,5 detik
vudara = 340 m/s
Ditanya : S = ...?
Jawab : S = v x t
= 340 m/s x 2,5 s
= 950 m

26
2. Alat fatometer yang dipasang pada kapal bekerja berdasarkan pemantulan bunyi. Waktu
yang dicatat sejak bunyi dikirimkan sampai diterima kembali adalah 2 detik. Jika cepat rambat
bunyi dalam air 1.400 m/s, maka kedalaman laut yang terdeteksi adalah … m.

a. 1.000 c. 1.400 e. 1.800
b. 1.200 d. 1.600

Jawab: c. 1.400
Pembahasan:
Kedalaman laut:
v x t
2
1.400 x 2
2
D
D
D 1.400 m
∆
=
=
=
3. Senar gitar sepanjang 80 cm distem hingga mempunyai tegangan 40 N, massa per satuan
panjang senarnya 0,025 g/cm. Frekuensi harmonik kedua adalah … Hz. ( 1,6 = 1,26)
a. 39,38 c. 157,50 e. 630
b. 78,75 d. 315

Jawab: c. 157,50
Frekuensi harmonik kedua:
4
1 F
1
1 40
1 0,8 0,0025
1,6 x 101
2
1
1
f
f
f 1,25
f (1,25)(10 )(1,26)
f 157,5 Hz
µ
=
=
=
=
=
l
4. Taraf intensitas bunyi pada jarak 5 m dari sumber bunyi adalah 60 dB. Taraf intensitas bunyi
pada tempat yang berjarak 50 m dari sumber bunyi adalah ... dB.
a. 20 c. 60 e. 100
b. 40 d. 80

Jawab: b. 40
o
12
12
12
I
I
I
10
I
10
I6
10
6 2
TI 10 log
60 10 log
6 log
log 10 log
I 10 W /m
−
−
−
−
=
=
=
=
=

2727
2
2
26
6
6
2
8
12
1
r
I r '
I' r
10 50
I' 5
10 2
I'
10
I'
10
8 2I'
10
10
4
Karena I , maka:
10
10 W /m , sehingga:
TI' 10 log
TI' 10 log10
TI' 40 dB
−
−
−
−
−
 
 
 
 
 
 
−
≈
=
=
=
=
=
=
=
=
5. Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 36 km/jam menjauhi seorang pendengar
yang diam. Jika frekuensi bunyi adalah 700 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s,
maka frekuensi yang didengar adalah … Hz.
a. 550 b. 580 c. 640 d. 680 e. 720
Jawab: d. 680
Pembahasan:
s
v
p sv v
340
p 340 10
34
p 35
p
f . f
f . 700
f . 700
f 680 Hz
+
+
=
=
=
=
6. Interferensi cahaya dapat terjadi jika terdapat sumber cahaya koheren. Yang dimaksud
koheren adalah ....
a. frekuensi sama dan amplitudo berbeda
b. frekuensi sama, amplitudo berbeda, dan beda fase nol
c. frekuensi dan amplitudo sama serta beda fase tetap
d. frekuensi dan beda fase sama
e. frekuensi dan amplitudo sama serta beda fase nol
Jawab: c. frekuensi dan amplitudo sama serta beda fase tetap
Pembahasan: Koheren: frekuensi dan amplitudo sama serta beda fase tetap
7. Interferensi destruktif terjadi ketika beda lintasan kedua gelombang merupakan kelipatan ….
a. 5 3 1 1
2 4 2 4
λ λ λ λ λb.5 3 1 1
2 4 2 4
λ λ λ λ λ c.5 3 1 1
2 4 2 4
λ λ λ λ λ d.5 3 1 1
2 4 2 4
λ λ λ λ λ e.5 3 1 1
2 4 2 4
λ λ λ λ λ
Jawab: d.5 3 1 1
2 4 2 4
λ λ λ λ λ
Pembahasan: Interferensi destruktif (garis gelap) jika ∆ = (n -
1
2
) λ

28
8. Pada percobaan Young jarak kedua celah 0,4 mm dan disinari tegak lurus. Garis terang ketiga
terletak 7,5 mm dari terang pusat. Jika jarak celah ke layar 1 m, maka panjang gelombang
cahaya yang digunakan adalah ... m.

a. 10-8 c. 10-7 e. 10-6
b. 5 x 10-8 d. 5 x 10-7

Jawab: e. 10-6
Pembahasan:
n x
d
(3 )(1.000)
0,4
3 6
y
7,5
3 3.000
10 mm 10 m
λ
− −
=
=
= λ
λ= =
l
9. Pola difraksi dihasilkan celah tunggal selebar 0,12 mm yang disinari cahaya monokromatik.
Jarak layar dengan sumber cahaya adalah 1 m. Jika jarak garis gelap kedua dan terang
pusat 15 mm, maka panjang gelombang cahaya yang dipakai adalah ... Å.
a. 9.000 b. 8.000 c. 7.500 d. 7.000 e. 6.000

Jawab: a. 9.000
Pembahasan:
4
o
(0,12)(15)
1.000
1,8
2.000
d sin n
0,12 sin 2
2
1,8 2.000
9 x 10 mm
9.000 A
−
θ =λ
θ = λ
= λ
= λ
λ =
λ =
λ =
10. Cahaya monokromatik dengan frekuensi 5 x 1014 Hz digunakan untuk melihat benda di
bawah mikroskop. Jika diameter lensa objektif 0,732 cm, maka sudut resolusi minimum
mikroskop adalah … rad.
a. 10-3 b. 10-4 c. 10-5 d. 10-6 e. 10-7

Jawab: b. 10-4
Pembahasan:
7
3
m P
(1,22)(6 x 10 )
m (7,32 x 10 )
4
m
1,22
10 rad
−
−
λ
−
θ =
θ =
θ =
II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Kuat medan listrik dari sebuah gelombang elektromagnetik bernilai 100 V/m. Berapakah
nilai rapat energi dan intensitas gelombangnya?

Jawab:
Rapat energi Intensitasnya:
-u = ε oE2
_
S = C x
_
U
= (8,85 x 10-12)(100)2 = (3 x 108)(8,85 x 10-8)
= 8,85 x 10-8 J/m3 = 26,55 W/m2

2929
2. Sebuah sumber cahaya monokromatik dengan daya output 75 watt memancarkan cahaya
dengan panjang gelombang 500 nm. Hitunglah Em dan Bm cahaya tersebut pada jarak 3 m
dari sumber cahaya!

Jawab:
_
o
2
7 8
2
m
8
2
m
Cp
2 r
(4 x 10 )(3 x 10 )(75)
(2 )(3)
2m
E
m C
5 2 8 2
3 x 10
E
50 E 5 v/m
B
2,4 x 10 Wb/m
−
µ
π
π
π
−
=
=
= → =
=
= =
3. Seberkas cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 400 mm menyinari tegak lurus
kisi dengan 200 garis/mm. Tentukan orde maksimum yang dapat diamati!

Jawab:
7
6
1 1
N 2.000
3
6
6 7)
n(4 x 10 )
(5 x 10 )
1
0,08
Tetapan kisi
d
d 5x 10 mm
5 x 10 m
Dengan persamaan:
d sin n
(5 x 10 sin n(4 x 10 )
sin
sin 0,08 n
Orde maksimum dipenuhi untuk sin 1
sehingga:
1 0,08n
n
12,5 13
−
−
−
−
− −
= =
=
=
θ = λ
θ =
θ =
θ =
θ =
=
=
= ≈
7
6
1 1
N 2.000
3
6
6 7)
n(4 x 10 )
(5 x 10 )
1
0,08
Tetapan kisi
d
d 5x 10 mm
5 x 10 m
Dengan persamaan:
d sin n
(5 x 10 sin n(4 x 10 )
sin
sin 0,08 n
Orde maksimum dipenuhi untuk sin 1
sehingga:
1 0,08n
n
12,5 13
−
−
−
−
− −
= =
=
=
θ = λ
θ =
θ =
θ =
θ =
=
=
= ≈
4. Dua buah lampu mobil terpisah sejauh 1,22 m dan memancarkan sinar kuning dengan panjang
gelombang 5.800 Å. Jika diameter mata 4 mm, maka berapakah jarak terjauh seseorang
sehingga mampu melihat dua lampu mobil sebagai dua sumber cahaya terpisah?

Jawab:
7
3
3
7
1,22
D
(1,22)(5,8 x 10 )
(4 x 10 )
4 x 10
5,8 x 10
dm
1,22
6,897 m 6,897 km
−
−
−
−
λ
=
=
=
= =
l
l
5. Seberkas cahaya dengan panjang gelombang 4.000 Å digunakan untuk melihat benda di bawah
mikroskop. Jika dihasilkan sudut resolusi 0,0035o, maka berapa diameter lensa objektif?

Jawab:
7
m
(0,035)(6,28)
m
360
5m
1,22
m
D
(1,22)(4 x 10 )5
D
3
o0,0035 diubah dalam radian:
6,1 x 10 rad
Masukkan ke persamaan
6,1 x 10
D 8x 10 m 0,8 cm
−
−
λ
−
−
θ =
θ =
θ =
θ =
=
= =

30
Soal Lisan
1. Jelaskan yang dimaksud sudut deviasi!

Jawab: Sudut yang dibentuk antara arah sinar yang menuju ke prisma dengan arah
sinar yang meninggalkan prisma.
2. Apa yang dimaksud dengan dispersi?

Jawab: Peristiwa terurainya cahaya menjadi cahaya-cahaya berwarna yang
disebabkan karena masing-masing cahaya berwarna memiliki indeks bias
yang berbeda.
3. Jelaskan yang dimaksud prisma akromatik!

Jawab: Susunan dua prisma yang disusun secara terbalik, berfungsi untuk
menghilangkan sudut dispersi.
4. Jelaskan yang dimaksud polarisasi cahaya!

Jawab: Peristiwa penyerapan arah bidang getar dari gelombang. Polarisasi hanya
terjadi pada gelombang transversal.
Polarisasi dapat terjadi karena: pemantulan, pembiasan, bias kembar,
absorbsi selektif, dan hamburan.
5. Apa yang dimaksud dengan intensitas bunyi?

Jawab: Besarnya energi bunyi yang menembus permukaan bidang tiap satu satuan
luas tiap detiknya.
Soal Perbuatan/Praktik/Sikap
Bagilah kelas Anda dalam beberapa kelompok. Diskusikan tentang polarisasi yang diakibatkan
oleh pemantulan, pembiasan dan pemantulan bias kembar, absorbsi selektif, dan hamburan.
Buatlah kesimpulan berdasarkan diskusi tersebut dan kumpulkan pada guru Anda!

Jawab: Kegiatan siswa
Remidi
1. Suatu sumber bunyi 1 kHz bergerak langsung ke arah seorang pendengar yang rehat dengan
kelajuan 0,9 kali kelajuan bunyi. Berapa frekuensi bunyi yang diterimanya (dalam kHz)?

Jawab:
p
s
v v
p s
v v
v 0
v 0,9v
v
v 0,9v
v
v(1 0,9)
1
0,1
f . f
. 1
10 kHz
±
±
+
−
−
−
=
=
=
=
= =

3131
2. Suatu benda yang tingginya 6 cm diletakkan 40 cm di depan lensa tipis yang mempunyai
jarak fokus 8 cm. Lensa konvergen kedua yang mempunyai jarak fokus 12 cm diletakkan
di belakang lensa pertama sejauh 20 cm. Berapa tinggi bayangan akhir yang terbentuk?

Jawab:
1 1
1
1 1
2 2
2 2
' '
1 1
1 1
s f
'
s f
40 . 8
40 8
2
S . f
2
S f
10 . 12
10 12
1 2
s s 10 60
s s 40 10
S
10 cm
S 20 10
10 cm
S '
60 cm
M M M
.
1,5 kali
h 9 cm
−
−
−
−
−
=
=
=
=
= −
=
=
=
= −
=
=
=
=
3. Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatik digunakan percobaan Young
yang data-datanya sebagai berikut: Jarak antara kedua celahnya 0,3 mm, jarak celah ke
layar 50 cm, dan jarak antara garis gelap ke-2 dengan garis gelap ke-3 pada layar 1 mm.
Berapa panjang gelombang sinar monokromatik tersebut?

Jawab:
4 3
d . P
L
3 . 10 . 1. 10
0,5
7
1.
6 . 10 m 600 nm
− −
∆
−
= λ
= λ
λ= =
Pengayaan
1. Cahaya suatu sumber melalui dua celah sempit yang terpisah 0,1 mm. Jarak antara dua celah
sempit terhadap layar 100 cm dan jarak antara garis gelap pertama dengan garis terang pertama
adalah 2,95 mm. Berapa panjang gelombang cahaya yang digunakan (dalam mm)?

Jawab:
4 3
d . P 1
L 2
1. 10 x 1 x 2,95 . 10 1
1 2
75,9 . 10 m
590 nm
− −
∆
−
= λ
= λ
λ =
λ =

32
2. Seberkas cahaya dilewatkan pada kisi difraksi yang mempunyai 5.000 goresan/cm
menghasilkan garis terang kedua dengan sudut 30o. Berapa panjang gelombang cahaya
yang digunakan (dalam Angstrom)?

Jawab:
2
o
1
5.000
1 2
5.000
6
o
d sin n
d . 10
n 2
sin 30 0,5
d sin n
. 10 . 0,5 2
5 . 10 m
5.000 A
−
−
−
θ = λ
=
=
=
θ = λ
= λ
λ =
λ =
3. Suatu celah sempit tunggal dengan lembar a disinari oleh cahaya monokromatis dengan
panjang gelombang 5.890 angstrom. Tentukan lebar celah agar terjadi pola difraksi
maksimum orde pertama pada sudut 30o!

Jawab:
d sin n λ
d . 0,5 = 1 x 5.890
d = 11.780 A

Fisika 12 1a

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Fisika 12 1a

Similar to Fisika 12 1a (20)

More from Dedi Wahyudin

More from Dedi Wahyudin (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Fisika 12 1a