10 soal fisika tentang Gelombang dan PengertianNya.

Gelombang adalah getaran yang merambat. Ciri dari setiap gelombang adalah gelombang merambatkan energi. Pada gelombang mekanik, hal ini diperlihatkan ketika energi yang dirambatkan melalui gelombang air mampu memindahkan gabus yang semula terapung tenang di atas permukaan air. Olengnya kapal dilaut yang sering kali disebabkan oleh ombak laut membuktikan adanya sejumlah energi yang dibawa oleh gelombang.

Gelombang Transversal dan Longitudinal

Gelombang Transversal

Berdasarkan arah rambat terhadap arah getar, maka dikenal dua macam gelombang, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus arah getarnya, sedangkan pada gelombang longitudinal, arah rambat sama dengan arah getaranya. Gelombang radio, gelombang cahaya, gelombang tali, dan gelombang mikro adalah contoh gelombang transversal. Gelombang transversal juga merambat dalam dawai instrumen musik seperti gitar atau piano.

Gelombang Longitudinal

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi yang merambat di udara. Beberapa gelombang bukan merupakan gelombang transversal maupun gelombang longitudinal, contohnya adalah gelombang air. Pada gelombang air, gerak partikel-partikel air tidak tegak lurus maupun paralel dengan arah rambatnya. Artinya, pada gelombang air terdapat komponen transversal maupun longitudinal karena partikel air di permukaan air bergerak dalam lintasan melingkar.

Demikian sobat farhan artikel tentang Pengertian Gelombang dan unsur-unsurnya, semoga bermanfaat, dan semoga bisa menambah wawasan kita semua khusunya dalam bidang ilmu pendidikan.

No.1
Sebuah gelombang transversal memiliki frekuensi sebesar 0,25 Hz. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan pada gelombang yang memiliki fase berlawanan adalah 0,125 m, tentukan cepat rambat gelombang tersebut, nyatakan dalam satuan cm/s!

Pembahasan
Data dari soal:
f = 0,25 Hz
Jarak dua titik yang berurutan dan berlawanan fase:
¹/₂λ = 0, 125 m → λ = 2 × 0,125 = 0,25 m
ν = .....

ν = λ f
ν = (0,25)(0,25) = 0,0625 m/s = 6,25 cm/s

no.2

Diberikan sebuah persamaan gelombang:
y = 0,05 cos (10t + 2x) meter
Tentukan :
a) Persamaan kecepatan
b) Persamaan percepatan

Pembahasan
    ( y)
     ↓    diturunkan 
   ( ν)
     ↓    diturunkan
   ( a)


y = 0,05 cos (10t + 2x) meter Jika y diturunkan, akan diperoleh v :
ν = − (10)(0,05) sin (10t + 2x)
ν = − 0,5 sin (10t + 2x) m/s
Jika v diturunkan, akan diperoleh a :
a = − (10)(0,5) cos (10t + 2x)
a = − 5 cos (10t + 2x) m/s²

Artikel Terkait materi ini bisa ditengok:
Bank Soal Semester Gelombang Berjalan,
Bank Soal Semester Gelombang Stasioner
Persamaan gelombang stationer ujung bebas
Persamaan gelombang berjalan ujung terikat

no.3

Persamaan simpangan gelombang berjalan y = 10 sin π(0,5t −2x). Jika x dan y dalam meter serta t dalam sekon maka cepat rambat gelombang adalah….
A. 2,00 m.s⁻¹
B. 0,25 m.s⁻¹
C. 0,10 m.s⁻¹
D. 0,02 m.s⁻¹
E. 0,01 m.s⁻¹
(Soal Gelombang - UN Fisika 2009) Pembahasan
Menentukan cepat rambat gelombang dari suatu persamaan simpangan gelombang, bisa dengan beberapa cara, diantaranya:
- mencari frekuensi dan panjang gelombang terlebih dahulu, kemudian menggunakan rumus ν = λ f
- mengambil ω dan k dari persamaan gelombang, kemudian memakai rumus ν = ω / k seperti contoh 1 point d.
- mengambil koefisien t dan koefisien x, kemudian menggunakan ν = koefisien t / koefisien x

Kita ambil cara yang ketiga saja:




soal 4.

Sebuah gelombang berjalan di permukaan air memenuhi persamaan y = 0,03 sin 2π (60 t − 2x), y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang tersebut adalah....
A. 15 m.s⁻¹
B. 20 m.s⁻¹
C. 30 m.s⁻¹
D. 45 m.s⁻¹
E. 60 m.s⁻¹
(Soal Gelombang - UN Fisika 2011) Pembahasan
Dengan cara yang sama nomor sebelumnya:



Soal pembahasan tentang gelombang yang lain silahkan dibuka berikut ini.

soal.5

 

Pada tali yang panjangnya 2 m dan ujungnya terikat pada tiang ditimbulkan gelombang stasioner. Jika terbentuk 5 gelombang penuh, maka letak perut yang ke tiga dihitung dari ujung terikat adalah...
A. 0,10 meter
B. 0,30 meter
C. 0,50 meter
D. 0,60 meter
E. 1,00 meter
(Soal Gelombang Stasioner Ujung Tetap - Ebtanas 1992) Pembahasan
Terlihat, dalam 2 meter (200 cm) ada 5 gelombang. Jadi untuk 1 gelombangnya, panjangnya adalah
λ = 200 cm/5 = 40 cm.



Perut ketiga, jika dihitung dari ujung ikatnya berjarak 1 gelombang lebih 1/4, atau 5/4 gelombang. Jadi jaraknya adalah:
x = 5/4 × λ
x = 5/4 × 40 cm = 50 cm = 0,5 meter.

NO.6



Perhatikan grafik simpangan gelombang terhadap waktu pada gambar di atas! Jika jarak AB = 250 cm, tentukan cepat rambat gelombang tersebut!
sumber soal : Modifikasi Soal UN SMP Tahun 2010/2011
Pembahasan :
Pada gambar di atas terdapat 1 ¼ gelombang (satu gelombang terdiri atas satu bukit dan satu lembah) dengan panjang 250 cm (jarak AB). Untuk menentukan cepat rambat  gelombang (v) harus ditentukan terlebih dahulu panjang gelombang (?), serta frekuensi (f) atau periode gelombangnya (T).

• Panjang satu  gelombang (?) adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap satu periode.

• Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi tiap satuan waktu (satu detik). Perhatikan gambar, untuk membentuk satu gelombang ditempuh dalam waktu 2 sekon.  Sehingga frekuensi gelombangnya adalah :

• Periode gelombang adalah waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu gelombang. Pada gambar, untuk membentuk satu gelombang diperlukan waktu 2 sekon, sehingga periode gelombang :

• Untuk menentukan cepat rambat gelombang dapat menggunakan rumus :

atau

no.7

Getaran gempa merambat dengan kecepatan 75 km/s dengan frekuensi 30 Hz. Tentukan panjang gelombang getaran gempa tersebut!
sumber soal : Ulangan Harian IPA  Fisika Kelas 8  SMP 2 Pegandon.
Pembahasan :

Soal 3

Sebuah slinki yang diberi usikan membentuk gelombang longitudinal dengan laju 1 m/sekon. Jika dalam waktu 6 sekon terbentuk tiga rapatan dan tiga regangan, tentukan :
a. Periode
b. Panjang gelombang
c. Frekuensi
sumber soal : Ulangan Harian IPA  Fisika Kelas 8  SMP 2 Pegandon.
Pembahasan :
Pada gambar terlihat ada 3 buah gelombang (1 gelombang = 1 rapatan dan 1 regangan) dengan v = 1 m/s.
a. Periode

b. Panjang gelombang

c. Frekuensi

 

soal .8

Dalam dua menit terjadi 960 getaran pada suatu partikel. Tentukan:
a) periode getaran
b) frekuensi getaran

Pembahasan
Data:
Jumlah getaran n = 960
waktu getar t = dua menit = 120 sekon

a) periode getaran
T = t /n
T = 120 / 960 sekon
T = 0,125 sekon

b) frekuensi getaran
f = n/t
f = 960 / 120
f = 8 Hz

 

soal 9

Periode suatu getaran adalah 1/2 detik. Tentukan:
a) frekuensi getaran
b) jumlah getaran dalam 5 menit

Pembahasan
Data:
T = 1/2 sekon
t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon
a) frekuensi getaran
f = 1/T
f = 1/(0,5)
f = 2 Hz

b) jumlah getaran dalam 5 menit = 300 sekon
n = t x f
n = 300 x 4
n = 1200 getaran

 

soal.10

 
Frekuensi suatu getaran adalah 5 Hz. Tentukan:
a) periode getaran
b) banyak getaran yang terjadi dalam 2 menit

Pembahasan
a) T = 1/f
T = 1/5
T = 0,2 sekon

b) n = t x f
n = 120 x 5
n = 600 getaran