Dokumen tersebut membahas tentang gelombang mekanik, mencakup definisi gelombang secara umum, jenis gelombang (transversal dan longitudinal), besaran-besaran gelombang seperti panjang gelombang, amplitudo, dan laju gelombang, serta fungsi gelombang sinusoidal dalam domain ruang dan waktu.

1. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
•
Mampu
mendeskripsikan
gejala
dan
ciri-ciri
gelombang
secara
umum
•
Mampu
menentukan
besaran-besaran
gelombang
yaitu
amplitudo,
frekuensi,
kecepatan,
fasa
dan
konstanta
penjalaran.
•
Mampu
menjelaskan
perbedaan
gelombang
tranversal
dan
longitudinal
•
Mampu
mencari/membuat
fungsi
gelombang
Kompetensi
Kompetensi
yang
yang
diharapkan
diharapkan
•
Mampu
mencari/membuat
fungsi
gelombang

2. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Gelombang
adalah
gejala
perambatan
suatu
gangguan
melewati
suatu
ruang,
dimana
setelah
gangguan
tersebut
lewat
keadaan
ruang
akan
kembali
ke
keadaan
semula
seperti
sebelum
gangguan
itu
datang
Gelombang
merupakan
salah
satu
cara
perpindahan
energi
Definisi
Definisi
umum
umum
Gelombang
Gelombang
Gelombang
merupakan
salah
satu
cara
perpindahan
energi
Gelombang
yang
proses
perambatannya
memerlukan
medium
dinamakan
dengan
gelombang
mekanik.
Sedangkan
yang
tidak
selalu
memerlukan
medium
dalam
proses
perambatannya
dimanakan
gelombang
elektromagnetik,
contoh:
Gelombang
Mekanik
(bunyi,
air,
perlu
medium
untuk
menjalar)
Gelombang
Elektromagnetik
(cahaya,
radio,
tidak
perlu
medium)

3. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Gelombang
Transversal:
Perpindahan
vibrasi
⊥
⊥
⊥
⊥
Arah
penjalaran
gelombang
Tipe
Gelombang
menurut
arah
vibrasi
dan
arah
propagasinya:
penjalaran
gelombang
Gelombang
Longitudinal:
Perpindahan
vibrasi
//
//
//
//
Arah
penjalaran
gelombang

4. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Perambatan
Gelombang
kontinyu
Perambatan
Gelombang
Pulsa

5. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Panjang
Gelombang
(λ
λ
λ
λ
)
:
Jarak
antara
titik-titik
identik
pada
gelombang.
Amplitudo
(A):
Perpindahan
maksimum
dari
sebuah
titik
pada
gelombang.
Panjang
gelombang
Besaran
Fisis
Gelombang
λ
Amplitudo
A
A
Perioda
(T):
Waktu
dari
sebuah
titik
pada
gelombang
untuk
melakukan
satu
osilasi
secara
komplit.

6. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Laju
(v):
Kecepatan
perambatan
gangguan/energi
atau
panjang
gelombang
(λ
λ
λ
λ
)
yang
terjadi
setiap
satu
satuan
waktu
(T)
Besaran
Fisis
Gelombang
+A
-A
+A
+A
-A
y
0
=
t
4
T
t
=
4
2T
t
=
x
x
λ
λ
λ
λ
λ
=
vT
v
=
λ/
λ/
λ/
λ/
T
=
λ
λ
λ
λ
f
Frekuensi
(f):
jumlah
siklus/osilasi
komplit
per
detik,
satuannya:
Hz
(Hertz)
-A
+A
-A
-A
+A
4
4
3T
t
=
T
t
=
x
x
x

7. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Sebuah
kapal
melempar
perahu
sampan
pada
suatu
lokasi
dan
diombang-ambingkan
gelombang
naik
dan
turun.
Jika
jarak
antara
puncak
gelombang
adalah
20
meter
dan
laju
gelombang
5
m/s,
berapa
lama
waktu
∆t
yang
dibutuhkan
kapal
untuk
bergerak
dari
puncak
ke
dasar
lembah
gelombang?
t
t
t
+
∆t
Diketahui
v
=
λ
/
T,
maka
T
=
λ
/
v.
Jika
λ
=
20
m
dan
v
=
5
m/s,
maka
T
=
4
sec
Waktu
tempuh
dari
puncak
ke
lembah
adalah
setengah
perioda,
jadi
∆t
=
2
sec

8. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Fungsi
Gelombang
Sinus
Dalam
Domain
Ruang
Amplitudo
θ
λ
Panjang
gelombang
)
2
(
sin
x
A
y
λ
π
=
Bilangan
gelombang
)
(
sin
x
k
A
y
=
x
A

9. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
θ
A
T
Perioda
Amplitudo
Fungsi
Gelombang
Sinus
Dalam
Domain
Waktu
)
2
(
sin
t
T
A
y
π
=
)
(
sin
t
A
y
ω
=
)
2
(
sin
t
f
A
y
π
=
Frekuensi
sudut
t
A
Frekuensi

10. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Fungsi
Gelombang
Sinus
Dalam
Domain
Ruang
dan
Waktu
)
sin(
)
,
(
φ
ω
+
−
•
=
t
x
k
A
t
r
y
r
r
r
Arah
getar
waktu
tetapan
fasa
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
y
y(x)
λ
A
Arah
getar
amplitudo
Bilangan
gelombang
Arah
rambat
Frekensi
sudut
φ
ω
+
−
•
=
Φ
t
x
k
r
r
Sudut
fasa
-2
-1.5
-1
0
1
2
3
4
5
6
x
T
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
0
1
2
3
4
5
6
y
t
y(t)

11. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
•
Untuk
gelombang
yang
menjalar
ke
arah
z
dan
arah
getar
ke
x:
x(z,t)=Acos(kz-ω
ω
ω
ω
t+φ
φ
φ
φ
)
•
Untuk
gelombang
yang
menjalar
ke
arah
x
dan
arah
getar
ke
y:
y(x,t)=Asin(kx-ω
ω
ω
ω
t+φ
φ
φ
φ
)
Contoh
Fungsi
Gelombang
y(x,t)=Asin(kx-ω
ω
ω
ω
t+φ
φ
φ
φ
)
•
Untuk
gelombang
yang
menjalar
ke
arah
y
dan
arah
getar
ke
z:
z(z,t)=Acos(ky-ω
ω
ω
ω
t+φ
φ
φ
φ
)
•
Untuk
gelombang
yang
menjalar
ke
arah
z
dan
arah
getar
ke
y:
y(z,t)=Asin(kz-ω
ω
ω
ω
t+φ
φ
φ
φ
)

12. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Secara
alamiah,
semakin
jauh
dari
sumber,
amplitudo
gelombang
akan
berkurang,
gelombang
dikatakan
terredam
)
sin(
)
,
(
t
kx
Ae
t
x
z
x
ω
α
−
=
−
Fungsi
Gelombang
Terredam
α:Faktor
redaman
(m
-1
)
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
0
1
2
3
4
5
6
y x
y(x)

13. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
•
Laju
gelombang
pada
tali
yang
terregang
dengan
gaya
F
adalah
:
–
µ
µ
µ
µ
dinamakan
dengan
rapat
massa
tali
persatuan
Laju
Gelombang
pada
tali
–
µ
µ
µ
µ
dinamakan
dengan
rapat
massa
tali
persatuan
panjang
•
Laju
gelombang
hanya
tergantung
pada
sifat
medium
yang
dilewati
oleh
gangguan
dan
tidak
bergantung
pada
besaran
sumber
gelombang.
Contoh
lain:
gelombang
cahaya,
laju
gelombang
cahaya
di
ruang
vakum
besarnya:
0
0
1
ε
µ
=
c
µ
0
Permitivitas
listrik
vakum
ε
0
Permiabilitas
magnetik
vakum

14. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
•
Laju
gelombang
dalam
fungsi
gelombang:
Pilih
sebuah
perpindahan
tertentu
⇒
⇒
⇒
⇒
fasa
tertentu
kx-
ω
ω
ω
ω
t
=
konstan
v
=
dx
=
ω
)
(
sin
t
x
k
A
y
ω
−
=
kx-
ω
ω
ω
ω
t
=
konstan
v
=
dt
=
k
y(x,t)
=
Asin(kx-
ω
t)
v0
y(x,t)
=
Asin(kx+
ω
t)
v0
Gelombang
menjalar
ke
kanan
Gelombang
menjalar
ke
kiri

15. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Pemantulan
Pemantulan
dan
dan
Transmisi
Transmisi
Gelombang
Gelombang
Pemantulan
gelombang
tali
pada
ujung
tetap
Pemantulan
gelombang
tali
pada
ujung
bebas
Gelombang
pantul
berlawanan
fasa
dengan
gelombang
datar
Gelombang
pantul
sefasa
dengan
gelombang
datar

16. 01:26:19
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Pemantulan
Pemantulan
dan
dan
Transmisi
Transmisi
Gelombang
Gelombang
Perambatan
gelombang
dari
medium
kurang
rapat
ke
medium
yang
lebih
rapat
Peramabatan
gelombang
dari
medium
lebih
rapat
ke
medium
yang
kurang
rapat

17. 01:26:20
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Laju
bunyi
di
udara
nilainya
sekitar
300
m/s,
dan
laju
cahaya
di
udara
kira-kira
300,000,000
m/s.
Misal
kita
membuat
gelombang
bunyi
dan
gelombang
cahaya
yang
keduanya
memiliki
panjang
gelombang
3
m.
Berapa
rasio
frekuensi
gelombang
cahaya
terhadap
gelombang
bunyi?
Latihan
Latihan
Soal
Soal
gelombang
cahaya
terhadap
gelombang
bunyi?
Berapa
frekuensi
gelombang
suara
dan
gelombang
bunyi
tersebut?
Panjang
gelombang
microwave
yang
dihasilkan
oleh
oven
microwave
kira-kira
3
cm.
Berapa
frekuensi
yang
dihasilkan
gelombang
ini
yang
menyebabkan
molekul
air
makanan
anda
bervibrasi?

18. 01:26:20
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
Tuliskan
persamaan
yang
gelombang
sinusoidal
transversal
yang
menjalar
pada
tali
dalam
arah
+x
dengan
bilangan
gelombang
60
cm
-1
,
perioda
0.20
s,
dan
amplitudo
3.0
mm.
Ambil
arah
y
sebagai
arah
transversal.
Latihan
Latihan
Soal
Soal
Berapa
laju
transversal
maksimum
dari
titik
pada
tali?
Gelombang
sinusoidal
dengan
frekuensi
500
Hz
menjalar
dengan
laju
350
m/s.
(a)
Berapa
jarak
dua
titik
yang
berbeda
fasa
π/3
rad?
(b)
Berapa
beda
fasa
antara
dua
pergeseran
pada
suatu
titik
dengan
perbedaan
waktu
1.00
ms
?

19. Persamaan
gelombang
dinyatakan
dalam
fungsi:
y(t)=10sin2π
π
π
π
(x-50t+
1/6).
Tentukan
a.
Arah
perambatan
gelombang
b.
Kecepatan
rambat
gelombang
c.
Frekuensi
gelombang
d.
Amplitudo
gelombang
01:26:20
Fisika
Fisika
I
I
Gelombang
Gelombang
Mekanik
Mekanik
d.
Amplitudo
gelombang
e.
Panjang
gelombang
f.
Periode
gelombang
g.
Tetapan
fasa
awal
Sebuah
gelombang
menjalar
searah
sumbu
z
positip
dengan
panjang
gelombang
2
m
dan
kecepatan
100
m/detik.
Amplitudo
gelombang
20
cm
dengan
arah
getar
gelombang
searah
sumbu
x.
Pada
saat
t
=
0
dan
z
=
0,
nilai
x
=
0.
Tentukan
fungsi
persamaan
gelombang
tersebut