Gerak dan Gelombang

1. NAMA KELOMPOK :
- DIAN OKTAVIA (41612110089)
- KEVIN
- WISNU
“MATERI : GERAK DAN GELOMBANG “
FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI

2. GETARAN
 Getaran Harmonik
Sederhana adalah gerakan
bolak-balik yang ada di
sekitar titik keseimbangan
di mana kuat lemahnya
dipengaruhi besar kecilnya
energi yang diberikan.
 Satu getaran frekuensi
adalah satu kali gerak
bolak-balik penuh.
• titik A merupakan titik keseimbangan
• simpangan terbesar terjauh bandul (
ditunjuk kan dengan jarak AB = AC )
disebut amplitudo getaran
• jarak tempuh B – A – C – A – B disebut
satu getaran penuh

3. CONTOH GETARAN :
 Sinar gitar yang dipetik
 Bandul jam dinding yang
sedang bergoyang
 Ayunan anak-anak yang
sedang dimainkan.
 Mistar plastik yang dijepit
pada salah satu ujungnya,lalu
ujung lain diberi simpangan
dengan cara menariknya,
kemudian dilepaskan
tarikannya.
 Pegas yang diberi beban.

4. AMPLITUDO , PERIODA, DAN FREKUENSI
 Amplitudo (A) adalah simpangan terbesar dari suatu getaran .Satuannya
meter (m)
 Perioda (T) adalah waktu yang diperlukan untuk mencapai satu getaran
penuh.Satuannya sekon (s). 𝑻 =
𝟏
𝒇
“Periode suatu getaran tidak tergantung pada amplitudo getaran.”
 Frekuensi (f ) adalah banyaknya getaran tiap sekon. Satuannya (Hz ).
 Jika benda bergetar n kali dalam waktu t sekon, maka frekuensinya adalah
𝒇 =
𝒏
𝑻
 Mencari Periode Getaran 𝐓 =
𝐭
𝐧
 Mencari banyak getaran n = t x f

5. HUBUNGAN PERIODE DAN FREKUENSI
 Perioda dan Frekuensi getaran harmonis untuk sistem bandul matematis:
 𝑇 = 2𝜋
 𝑓 =
1
2𝜋
o Perioda dan frekuensi getaran harmonis untuk sistem Pegas :
 𝑇 = 2𝜋 Dimana: 𝑙 = panjang tali (m)
𝑔 = perceptan gravitasi (m/s²)
 𝑓 =
1
𝑇
=
1
2𝜋
𝑇 = 𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑒 𝑠
𝑓 = 𝑓𝑟𝑒𝑘𝑢𝑒𝑛𝑠𝑖 𝐻𝑧
𝑚 = massa beban pada ujung pegas (kg)
𝑘 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑔𝑎𝑠 (N/m)
g
l
l
g
k
m
m
k

6. CONTOH SOAL :
1.
Dari gambar diatas, sebuah benda
diikat tali panjang berayun harmonis
hingga membentuk suatu getaran.
Lintasan A ke B ditempuh benda
dalam waktu 1 detik, tentukan :
a). besar amplitudo getaran
b) nilai periode getaran
c) nilai frekuensi getaran
d) banyaknya getaran yang terjadi
dalam 1 menit
Jawab :
a). Ampitudo getaran
A= 15 cm
b). Waktu untuk membentuk 1 buah
getaran yaitu dari A hingga kembali
ke titik A,
T = 4s
c). 𝑓 =
1
𝑇
=
1
4
= 0.25 Hz
d). banyaknya getaran yang terjadi
dalam 1 menit = 60 detik
Mencari banyak getaran
n = t x f
n = 60 x 0,25
n = 15 getaran

7. CONTOH SOAL :
2. Sebuah tali yang panjanngnnya 160 cm,ujung bawahnya dibebani 20
gram,ujung lainnya dikaitkan dengan kuat pada bidang statis, kemudian di
simpangkan dengan sudut 6 derajat, bila g = 10 m/s² .Tentukan periode
getaranya !
Dik : 𝑙 = 160 𝑐𝑚 = 1,6 𝑚
𝑚 = 20 𝑔𝑟𝑎𝑚 = 0,02 kg
𝑔 = 10 𝑚/𝑠²
Dit : T . . . .?
Jawab : 𝑇 = 2𝜋
= 2 𝑥 3,14
= 6,28 0,16
= 6,28 𝑥 0,4
= 2,512 𝑠
g
l
10
6,1

8. GELOMBANG
 Gelombang adalah
bentuk dari getaran
yang merambat pada
suatu medium.
 Gejala gelombang,
Misalnya :
- Gelombang bunyi,
gelombang pada air
yang beriak,
gelombang cahaya
matahari yang
menyinari bumi

9. GELOMBANG BERDASARKAN MEDIUMNYA
1. Gelombang Mekanik
adalah gelombang yang pada perambatannya memerlukan medium.
Contoh : gelombang air, gelombang bunyi, gelombang pada
slinki/per
- dibulan astronot tidak dapat mendengarkan bunyi , karena tidak
ada udara sebagai medium perambatan bunyi
- jadi gelombang mekanik tidak dapat merambat tanpa medium.
2. Gelombang elektromagnetik
Adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan
medium perantara.
Contoh : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak,
infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

10. GELOMBANG BERDASARKAN ARAH RAMBATNYA
1. Gelombang Longitudinal
adalah gelombang yang
arah rambatnya sejajar/
berimpit dengan arah
getarnya. Contohnya:
adalah gelombang bunyi.
2. Gelombang Transversal
adalah gelombang yang arah
rambatnya tegak lurus dengan
arah getarnya. Contohnya:
gelombang cahaya.
misal: gelombang tali bila tali digerakkan
naik turun, getarnyang terbentuk
berupa bukit dan lembah
gelombang. Hal ini terjadi karena
gaya didalam tali menentang
perubahan bentuk tali

11. PERSAMAAN GELOMBANG
 Persamaan dasar gelombang :
𝒗 =
𝝀
𝑻
= 𝝀. 𝒇
 Persamaan Umum Gelombang Berjalan :
𝒚 = 𝑨 𝒔𝒊𝒏 𝝎𝒕 ± 𝒌𝒙 atau
𝒚 = 𝑨 𝒔𝒊𝒏 ⦋ 𝟐𝝅𝒇𝒕 ± 𝒌𝒙 ⦌ , atau
𝒚 = 𝑨 𝐬𝐢𝐧 𝟐 𝝅 {
𝒕
𝑻
±
𝒙
𝝀
}
Ket : A = ampitudo ( m )
y = Simpangan gelombang ( m )
X = jarak titik P ke sumber gelombang ( m )
λ = Panjang gelombang ( m )
F = frekuensi ( Hz )
v = cepat rambat gelombang ( m/s )
k = bilangan gelombang ( m -1 )
+ = gelombang menjalar ke kanan
- = gelombang menjalar ke kiri

12. CONTOH SOAL :
1. Fungsi gelombang pada suatu medium dinyatakan sbb : y = 0,1 sin
(5t – 2x), dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon.
Tentukanlah frekuensi dan panjang gelombang tersebut !
Jawab :
Dik : gelombang berjalan y = 0,1 sin (5t – 2x)
Dit : f = …. ?
λ =⋯?
 Dapat diketahui bahwa
A = 0,1
• 𝜔 = 2𝝅𝒇𝒕 = 𝟓
𝒇 =
5
2
𝜋 Hz
• 𝑘𝑥 = 2𝑥 Sehingga 𝑘 =
2𝜋
λ
𝑘 = 2 λ =
2𝜋
𝑘
λ =
2𝜋
2
𝛌 = 𝜋 m