21+ Contoh Soal Pembahasan: Rumus Menghitung Cepat Rambat Frekuensi Amplitudo Gelombang Transversal Longitudinal

Berikut contoh contoh soal dan pembahasan Getaran Dan Gelombang, Rumus Menghitung Frekuensi, Periode, Amplitudo, Panjang Gelombang dan Cepat Rambat Gelombang Transversal Logitudial Bandul Tali Ombak Air Laut sebagai Latihan. Soal merupakan modifikasi dari bentuk soal soal ujian agar lebih mudah dipahami dan tentu mudah untuk dihafalkan.

1). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Menghitung Frekuensi Gelombang Transversal,

Sebuah gelombang transversal ditunjukkan pada gambar berikut…

1). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Menghitung Frekuensi Gelombang Transversal,
Rumus Menghitung Frekuensi Gelombang Transversal,

Cepat rambat gelombang adalah 60 m/s, hitung frekuensi gelombang transversal tersebut…

Dikethaui:


v = 60 m/s

s = 15 m

Rumus Menentukan Jumlah Gelombang Transversal.

Jumlah gelombang transversal dapat ditentukan dengan rumus berikut:

n = (L + B)/2

L = lembah

B = bukit

n = Jumlah gelombang

Dari gambar diketahui bahwa gelombang terdiri dari dua lembah dan tiga bukit sehingga jumlah gelombangnya adalah…

n = (2 + 3)/2 = 2,5 gelombang

Rumus Menentukan Panjang Gelombang Transversal,

Panjang gelombang transversal dapat dinyatakan dengan rumus seperti berikut…

λ = s/n

λ = Panjang gelombang

s = jarak rambat gelombang

s = 15 m

n = 2,5

substitusikan pada rumus, sehingga diperoleh..

λ = s/n

λ = 15/2,5

λ = 6 m

Rumus Menentukan Frekuensi Gelombang Transversal,

Frekuensi gelombang transversal dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan berikut:

v = λ . f

f = v/λ

f = 60/6

f = 10 Hz

Jadi, frekuensi gelombang transversalnya adalah 10 Hz,

2). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Cepat Rambat Gelombang Transversal,

Suatu gelombang transversal ditunjukkan seperti pada gambar berikut…

2). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Cepat Rambat Gelombang Transversal,
Menghitung Cepat Rambat Gelombang Transversal,

Jika jarak titik A dan B adalah 100 cm dan ditempuh selama 0,4 detik, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut…

Diketahui:

s = 100 cm

t = 0,4 detik

Cara Menentukan Jumlah Gelombang Transversal,

Jumlah gelombang transversal dapat dinyatakan dengan rumus berikut..

n = (L + B)/2

L = lembah

B = bukit

n = Jumlah gelombang

n = (2 + 2)/2 = 2

Cara Menentukan Periode Gelombang Transversal,

Periode gelombang transversal dapat dihitung dengan cara berikut…

T = t/n

T = 0,4/2

T = 0.2 detik

Cara Menghitung Panjang Gelombang Transversal,

Panjang gelombang transversal dapat dihitung dengan rumus seperti berikut…

λ = s/n

λ = Panjang gelombang

s = jarak rambat gelombang

s = 100 cm

n = jumlah gelombang

n = 2

λ = 100/2

λ = 50 cm = 0,5 m

Cara Menentukan Cepat Rambat Gelombang Transversal,

Cepat rambat gelombang dapat ditentukan dengan persamaan berikut…

v = λ/T

T = periode

T = 0,2 detik

v = 0,5/0,2

v = 2,5 m/detik

Jadi, cepat rambat gelombangnya adalah 2,5 m/detik

3). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Amplitudo Cepat Rambat Panjang Gelombang Tali Dari Gambar,

Seutas tali membentuk gelombang seperti ditunjukkan pada gambar berikut…

3). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Amplitudo Cepat Rambat Panjang Gelombang Tali Dari Gambar,
Menentukan Amplitudo Cepat Rambat Panjang Gelombang Tali Dari Gambar,

Tentukanlah besarnya, jumlah gelombang, periode, amplitude, dan Panjang gelombang, cepat rambat, frekuensi gelombang tali tersebut…

Diketahui

A = amplitude

A = 4

t = 4,50 detik

Menghitung Jarak Rambat Gelombang,

Jarak rambatan (perpindahan) gelombang dihitung dengan rumus berikut…

s = 3 x 24 = 72 cm

Menentukan Amplitudo Gelombang Tali,

Amplitudo gelombang tali dapat dilihat dari gambar, yang menunjukkan…

A = 4 cm

Rumus Menghitung Jumlah Gelombang Tali,

Jumlah gelombang tali dapat ditentukan dengan cara berikut…

n = (L + B)/2

L = lembah

B = bukit

n = Jumlah gelombang

n = (1 + 2)/2 = 1,5

Rumus Menghitung Periode Gelombang Tali,

Periode gelombang tali dapat dihitung dengan rumus seperti berikut…

T = t/n

T = 4,5/1,5

T = 3 detik

Rumus Menghitung Panjang Gelombang Tali,

Panjang gelombang tali dapat dihitung dengan menggunakan rumus seperti berikut…

λ = s/n

λ = Panjang gelombang

s = jarak rambat gelombang

s = 72 cm

n = jumlah gelombang

n = 1,5

λ = 72/1,5

λ = 48 cm = 0,48m

Rumus Menghitung Cepat Rambat Gelombang Tali,

Besarnya cepat rambat gelombang tali dapat dihitung dengan persamaan berikut…

v = λ/T

v = 48/3

v = 16 cm/detik = 0,16 m/detik

Rumus Menghitung Frekuensi Gelombang Tali,

Besarnya frekuensi gelombang tali dapat dihitung dengan persamaan berikut…

v = λ . f

f = v/ λ

f = 0,16/0,48

f = 0,333 Hz

Atau dapat juga dihitung dengan menggunakan rumus berikut

f = 1/T

f = 1/3

f = 0,333 Hz

4). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Periode Gelombang Dari Tali Digetarkan,

Sebuah tali digetarkan sehingga membentuk gelombang seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

Jika cepat rambat gelombang adalah 4 m/detik, hitunglah periode gelombang tersebut..

4). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Periode Gelombang Dari Tali Digetarkan,
 Menghitung Periode Gelombang Dari Tali Digetarkan,

Diketahui

v = 4 m/detik

s = 30 m

Rumus Cara Menghitung Jumlah Gelombang Tali Digetarkan,

Jumlah gelombang tali pada jarak A – G  atau sepanjang 30 m dapat ditentukan dengan cara berikut…

n = (L + B)/2

L = lembah

B = bukit

n = Jumlah gelombang

n = (1 + 2)/2 = 1,5

Rumus Cara Menghitung Panjang Gelombang Tali,

Panjang gelombang tali dapat dihitung dengan menggunakan rumus seperti berikut…

λ = s/n

λ = Panjang gelombang

s = jarak rambat gelombang

λ = 30/1,5

λ = 20 m

Rumus Cara Menghitung Periode Gelombang Tali,

Periode gelombang tali dapat dihitung dengan rumus seperti berikut…

v = λ/T

T = periode

T = λ/v

T = 20/4

T = 5 detik

5). Contoh Soal Pembahasan: Cara Menentukan Panjang Gelombang Dan Capat Rambat Gelombang Transversal,

Sebua tali digetarkan sehingga membentuk gelombang transversal seperti pada gambar barikut:

5). Contoh Soal Pembahasan: Cara Menentukan Panjang Gelombang Dan Capat Rambat Gelombang Transversal,
Cara Menentukan Panjang Gelombang Dan Capat Rambat Gelombang Transversal,

Tentukan Panjang gelombang dan cepat rambat gelombang transversal yang dibentuk tali tersebut.

Diketahui dari gambar

s = 160 m

t = 30 detik pada posisi D, yaitu 1,5 gelombang,

untuk mencapai posisi E yaitu pada saat terbentuk 2 gelombang dengan jarak rambat gelombang 160 m, maka waktu yang dibutuhkan adalah…

t = 30 + 10 = 40 detik

n = jumlah gelombang = 2

Menentukan Panjang Gelombang Transversal,

Panjang gelombang transversal dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut…

λ = s/n

λ = Panjang gelombang

s = jarak rambat gelombang

λ = 160/2

λ = 80 m

Menentukan Periode Gelombang Transversal,

Periode gelombang transversal dapat dihitung dengan rumus seperti berikut…

T = t/n

T = 40/2

T = 20 detik

Menentukan Cepat Rambat Gelombang Transversal,

Cepat rambat  gelombang transversal dapat dinyatakan dengan rumus seperti berikut…

v = λ/T

v = 80/20

v = 4 m/detik

6). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Bandul Berayun,

Sebuah bandul tergantung pada tali diayun sehingga membentuk lintasan A – B – C seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

6). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Bandul Berayun,
Menghitung Frekuensi Bandul Berayun,

Jika waktu yang dibutuhkan untuk berayun dari titik A – B – C adalah 2 detik, hitung frekuensi ayunan bandul tersebut…

Diketahui

t = 2 detik

Jarak lintasan A – B – C = ½ getaran

Waktu Untuk Satu getaran = T adalah waktu yang dibutuhkan untuk melintas A – B – C – B – A  yang dihitung seperti berikut..

T = 2 . t = 2 x 2 = 4 detik

Rumus Menghitung Frekuensi Ayunan Bandul,

Frekuensi ayunan bandul dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan berikut:

f = 1/T

f = 1/4

f = 0,25 Hz

Jadi, frekuensi ayunan bandul adalah 0,25 Hz

7). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Jumlah Geteran Ayunan Bandul, 

Sebuah bandul digetar membentuk ayunan seperti pada gambar.

7). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Jumlah Geteran Ayunan Bandul,
Menghitung Jumlah Geteran Ayunan Bandul,

Hitunglah jumlah getaran bandul yang bergerak dari posisi   B – C – B – A

Satu getaran untuk ayunan adalah jika Kembali ke titik awal seperti berikut…

B – C – B – A – B = 1 getaran,

yang diperoleh dengan cara seperti berikut…

B – C = ¼ getaran

C – B = ¼ getaran

B – A = ¼ getaran

A – B = ¼ getaran

total = 4 x ¼ = 1 getaran

maka jika

B – C – B – A = ¾ getaran

Diperoleh dari

B – C = ¼ getaran

C – B = ¼ getaran

B – A = ¼ getaran

total = 3 x ¼ = ¾ getaran

8). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Bandul,

Sebuah percobaan getaran dengan menggunakan ayunan bandul ditunjukkan pada gambar.

8). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Bandul,
Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Bandul,

Bandul berayun dengan pola seperti berikut A – B – C – B – A – B – C hitung jumlah getaran bandul tersebut…

Menghitung Jumlah Getaran Ayunan Bandul,

Pada system getaran bandul, satu titik ke titik sebelahnya adalah ¼ getaran, sehingga

A – B = ¼ getaran

B – C = ¼ getaran

C – B = ¼ getaran

B – A = ¼ getaran

A – B = ¼ getaran

B – C = ¼ getaran

Total = n = 6 x 1//4 = 1,5 getaran

9). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Cara Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Ayunan Bandul.

Sebuah bola digantung dengan tali dan berayun dari A – B – C selama 1 detik dan jarak A – C adalah 14 cm.

9). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Cara Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Ayunan Bandul.
Rumus Cara Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Ayunan Bandul.

Tentukan frekuensi dan amplitudo ayunan bandul tersebut…

Menentukan Jumlah Geteran Ayunan Bandul,

Jumlah getaran dari ayunan bandul dapat dihitung dengan cara berikut..

dari titik ke titik = ¼ getaran

A – B = ¼ getaran

B – C = ¼ getaran

total = n = 2 x ¼ = ½ getaran

Menghitung Waktu Satu Getaran Ayunan Bandul,

Waktu satu getaran = periode = T

T = t/n

T = 1/0,5

T = 2 detik

Menghitung Frekuensi Getaran Ayunan Bandul,

Frekuensi getaran ayunan bandul dapat dihitung dengan rumus berikut…

f = 1/T

f = 1/2

f = 0,5 Hz

Menentukan Amplitudo Getaran Ayunan Bandul,

Amplitudo geteran bandul dapat ditentukan dengan cara berikut:

Amplitudo = simpangan terjauh dari titik seimbang (titik B) jadi

Amplittudo = jarak simpangan (A – B)  atau jarak simpangan  (B – C)

Jarak (A – B) = (B – C) = 2 (A – B)

Amplitudo  = ½ x 14

A = 7 cm

Jadi amplitude bola berayun adalah 7 cm

10). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Banyak Getaran Ayunan Bandul,

Perhatikan bandul pada gambar berikut…

10). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Banyak Getaran Ayunan Bandul,
Menghitung Banyak Getaran Ayunan Bandul,

Bandul berayun dari titik A – B – C – B – A – B, hitung jumlah getaran yang dilakukan oleh bandul tersebut…

Cara Menghitung Banyak Getaran Bola Berayun,

Banyaknya getaran yang dilakukan oleh bandul dapat dihitung dengan cara berikut:

Dari titik ke titik = ¼ getaran

Sehingga dapat dihitung

A – B = ¼ getaran

B – C = ¼ getaran

C – B = ¼ getaran

B – A = ¼ getaran

A – B = ¼ getaran

total = n = 5 x ¼ = 1,25 getaran

Jadi, jumlah getaran bandul adalah 1,25 getaran

11). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Periode Bandul Bola Berayun,

Sebuah bandul bola diukur melakukan 20 getaran selama 30 detik. Tentukan periode bandul bola tersebut…

Diketahui

n = 20

t = 30 detik

Rumus Menghitung Periode Bandul Bola Berayun,

Periode bola yang bergetar dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut…

T = t/n

T = 30/20

T = 1,5 detik

Jadi, periode bola berayun adalah 1,5 detik,

12). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Bandul,

Sebuah percobaan getaran dengan menggunakan ayunan bandul ditunjukkan pada gambar.

12). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Bandul,
Menghitung Frekuensi Dan Amplitudo Getaran Bandul,

Waktu yang dibutuhkan untuk berayun dari A – B – C adalah 2 detik dengan jarak 8 cm, hitung frekuensi dan amplitude ayunan bandul tersebut…

Diketahui

t = 2 detik

s = 8 cm

Menghitung Jumlah Getaran Ayunan Bandul,

Jumlah getaran dari ayunan bandul dapat dihitung dengan cara berikut..

dari titik ke titik = ¼ getaran

A – B = ¼ getaran

B – C = ¼ getaran

total = 2 x ¼ = ½ getaran atau

n = ½ = 0,5

Menghitung Waktu Satu Getaran Ayunan Bandul,

Waktu satu getaran = periode

T = t/n

T = 2/0,5

T = 4 detik

Menghitung Frekuensi Getaran Ayunan Bandul,

Frekuensi getaran ayunan bandul dapat dihitung dengan rumus berikut

f = 1/T

f = 1/ 4

f = ¼ Hz

Menentukan Amplitudo Getaran Ayunan Bandul,

Amplitudo geteran bandul dapat ditentukan dengan cara berikut:

Amplitudo = simpangan terjauh dari titik seimbang (titik B) jadi

Amplittudo = jarak simpangan A – B  atau jarak simpangan  B – C

A = ½ x 16

A = 8 cm

13). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Menghitung Jumlah Getaran Garputala,

Sebuah garputala digetarkan dengan frekuensi 200 Hz. Hitunglah banyaknya getaran yang dapat dilakukan oleh garputala selama 2 menit…

Diketahui:

f = 200Hz

t = 2 menit = 120 detik

Rumus Cara Menghitung Jumlah Getaran Garputala,

Jumlah geteran yang ditimbulkan garputala dapat dihitung dengan rumus sperti berikut…

n = t f

n = 120 ⋅ 200 = 24.000

Jadi, dalam 1 menit garputala tersebut dapat melakukan 24.000 getaran.

14). Contoh Soal Pembahasan: Cara Menentukan Panjang Gelombang Merambat,

Sebuah gelombang yang mempunyai frekuensi 200 Hz merambat dengan kecepatan 20 m/s, Hitung berapakah panjang gelombang tersebut…

Diketahui:

f = 200 Hz,

v = 20 m/s

Rumus Menghitung Panjang Gelombang Merambat

Panjang gelombang dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan berikut…

v = λ x f

λ = v/f

λ = 20/200

λ = 0,1 m

λ = 10 cm

Jadi, Panjang gelombangnya adalah = 10 cm

15). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Cepat Rambat Gelombang Diketahui Panjang Dan Waktu Tempu Satu Gelombang,

Sebuah gelombang yang memiliki panjang gelombang 10 cm memerlukan waktu 0,02 detik untuk menempuh satu panjang gelombang. Tentukanlah cepat rambat gelombang tersebut…

Diketahui:

λ = 10 cm = 0,1 m

T = 0,02 s

Cara Menghitung Cepat Rambat Gelombang,

Cepat rambat suatu gelombang dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut…

v = λ x f atau

v = λ x (1/T) = λ/T

v = 0,1/0,02

v = 5 m/s

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adaah 5 m/s

16). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Panjang Gelombang Dari Gambar,

Suatu gelombang merambat seperti pada gambar berikut…

16). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Panjang Gelombang Dari Gambar,
Menentukan Panjang Gelombang Dari Gambar,

Tentukanlan Panjang gelombang pada gambar tersebut…

Rumus Cara Menghitung Jumlah Gelombang,

Jumlah gelombang pada jarak P – Q   sepanjang 45 m dapat ditentukan dengan cara berikut…

n = (L + B)/2

L = lembah

B = bukit

n = Jumlah gelombang

n = (1 + 2)/2 = 1,5

Rumus Cara Menghitung Panjang Gelombang,

Panjang gelombang dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus seperti berikut…

λ = s/n

λ = Panjang gelombang

s = jarak rambat gelombang

λ = 45/1,5

λ = 30 m

17). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Menentukan Cepat Rambat Frekuensi Gelombang Air,

Permukaan air merambat dengan membentuk gelombang yang panjang gelombangnya 1 m. Jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah 0,25 detik, tentukan cepat rambat gelombang dan frekuensi gelombang air tersebut…

Diketahui :

perambatan gelombang pada air adalah

λ = 1 m

T = 0,25 detik

Rumus Cara Menentukan Cepat Rambat Gelombang Air,

Cepat rambat gelombang air dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut…

v = λ/T

v = 1/0,25

v = 4 m/detik

Jadi Cepat rambat gelombang air adalah 4/detik

Menghitung Frekuensi Gelombang Air,

Frekuensi yang dimiliki gelombang air dapat dihitung dengan rumus berikut…

f = 1/T

f = 1/0,25

f = 4 Hz

jadi, frekuensi gelombang air adalah 4 Hz

18). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Gelombang Gempa Bumi,

Sebuah Gempa bumi menghasilkan gelombang transversal yang disebut gelombang tipe S. yang bergerak dengan cepat rambat 6000 m/s dan Panjang gelombangnya 400 m. Berapakah frekuensi gelombang tersebut…

Diketahui:

cepat rambat, v = 6000 m/s

panjang gelombang, λ = 400 m

Menentukan Frekuensi Gelombang Gempa Bumi,

Frekuensi gelombang gempa bumi dapat dinyatakan dengan rumus berikut…

f = v/ λ

f = 6000/400

f = 15 Hz

Jadi, frekuensi gelombang gempa bumi adalah 15 Hz

19). Contoh Soal Pembahasan: Rumus Menghitung Cepat Rambat Gelombang Air Laut,

Gelombang laut dalam waktu 20 detik dapat menempuh jarak 100 meter. Berapakah cepat rambat gelombang laut tersebut?:

Diketahui :

t = 20 detik

s = 100 meter

Menentukan Cepat Rambat Gelombang Air Laut,

Cepat rambat gelombang air laut dapat dirumuskan dengan persamaan berikut…

v = s/t

v = 100/20

v = 5 m/detik

Jadi cepat rambat gelombangair laut adalah 5 m/detik

20). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Frekuensi Panjang Gelombang Longitudinal,

Jarak antara pusat rapatan dan pusat renggangan yang berurutan adalah 60 cm. Jika cepat rambat gelombang itu 30 m/s maka frekuensi sumber getarnya adalah…

Diketahui;

jarak pasat rapatan ke pusat renggangan = 60 cm

v = 30 m/s

Cara Menentukan Panjang Gelombang Longitudinal,

satu Panjang gelombang longitudinal adalah Panjang rapatan ditambang Panjang renggangan atau arak dari pusat rapatan ke pusat rapatan berikutnya atau jarak dari pusat renggangan ke pusat renggangan berikutnya atau  sama dengan 2 x (jarak pusat rapatan ke pusat renggangan).

Atau ditulis seperti berikut…

λ = 2 x 60 cm

λ = 120 cm = 1,2 m

Rumus Cara Menghitung Frekuensi Gelombang Longitudinal,

Frekuensi gelombang longitudinal dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut…

f = v/ λ

f = 30/1,2

f = 25 Hz

Jadi,, Frekuensi gelombang tersebut adalah 25 Hz

21). Contoh Soal Pembahasan: Menghitung Frekuensi Gelombang Dari Jarak Puncak Lembah Gelombang,

Jarak antara puncak gelombang dengan lembah gelombang yang berdekatan adalah 20 cm. Jika dalam satu detik jarak yang ditempuh gelombang adalah 120 m, berapakah frekuensi dari gelombang itu…

Diketahui:

Jarak puncak ke lembah gelombang = 20 cm

v = 120 m/detik

Cara Menentukan Panjang Gelombang Transversal Dari Jarak Puncak Ke Lembah,

Panjang gelombang dapat dihitung dengan cara berikut

Panjang satu bukit + satu lembah atau

Jarak dari satu bukit ke bukit berikutnya atau

Jarak dari satu lembah ke lembah berikutnya atau

2 x jarak puncak ke lembah

Jadi panjang gelombangnya dapat dihitung seperti berikut..

λ = 2 x (20) = 40 cm

λ = 0,4 m

Cara Menentukan Frekuensi Gelombang Dari Panjang Gelombang,

Frekuensi gelombang dihitung dengan rumus berikut…

f = v/ λ

f = 120/0,4

f = 300 Hz

Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 300 Hz

Cara Menentukan Periode Gelombang Dari Frekuensi,

Periode gelombang dirumuskan dengan persamaan berikut…

T = 1/f

T = 1/300

T = 0,0033 detik

22). Contoh Soal Pembahasan: Menentukan Frekuensi Gelombang Ombak Air Laut,

Ombak air laut membentuk gelombang yang melaju di samping kapal dan gelombang bergerak dengan kecepatan 80 m/s. Jika, jarak antara lembah dan bukit gelombang adalah 20 m. Hitunglah besar frekuensi gelombang air laut tersebut.

Diketahui:

v  = 80 m/s

Jarak lembah bukit = 20 m

Menghitung Panjang Gelombang Ombak Air Laut,

Panjang gelombang dapat ditentukan dengan cara seperti berikut…

jarak lembah ke lembah atau

jarak bukit ke bukit  atau

2 x jarak lembah ke bukit,

Jadi Panjang gelombangnya adalah

λ = 2 x 20 = 40 m

Menentukan Frekuensi Gelombang Ombak Air Laut,

Frekuensi gelombang ombak air laut dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan berikut…

f = v/ λ

f = 80/40

f = 2 Hz

Menentukan Periode Gelombang Ombak Laut,

Periode gelombang dapat dinyatakan dengn rumus berikut…

T = 1/f

T = ½

T = 0,5 detik

Besaran-Besaran dalam Gelombang

Besaran-besaran yang umum digunakan dalam gelombang adalah sebagai berikut.

a). Panjang Gelombang

Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu periode. Pada gelombang transversal dan gelombang longitudinal, panjang gelombang adalah jarak antara dua titik yang memiliki fase gelombang yang sama.

  • Lambang Dan Saruan SI Panjang Gelombang

Panjang gelombang dilambangkan dengan λ (dibaca: lambda). Dalam Sistem Internasional (SI), satuan Panjang gelombang adalah meter (m).

b). Periode

Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu Panjang gelombang.

  • Lambang Dan Satuan Periode Gelombang

Periode gelombang dilambangkan dengan T, dan dalam Sistem Internasional (SI), satuan periode gelombang adalah detik (s).

c). Frekuensi

Frekuensi gelombang adalah jumlah gelombang yang terbentuk selama satu detik.

  • Lambang Dan Satuan Frekuensi Gelombang

Dalam Sistem Internasional SI, satuan frekuensi gelombang dinyatakan dalam Hertz (Hz). Satuan yang lebih besar adalah kiloHertz (kHz), megaHertz (MHz), atau gigaHertz (GHz). Satuan yang lain adalah cycle per second (cps), 1 cps = 1 Hz

d). Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang selama satu detik.

  • Lambang Dan Satuan Capat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v, dan dalam Sistem Internasional (SI), satuannya adalah m/s.

Cepat Rambat Panjang Gelombang Frekuensi Nada Dasar Atas 1 2 3 Dawai Pipa Organa Terbuka Tertutup Garputala Resonansi: Contoh Soal Rumus Perhitungan

Pengertian. Gelombang bunyi merupakan salah satu contoh dari gelombang mekanik, yaitu gelombang yang dalam perambatannya memerlukan zat perantara (medium perantara).

Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik yang berbentuk gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarannya.

Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena adanya rapatan dan renggangan medium baik gas, cair, maupun padat. Namun gelombang bunyi tidak dapat merambat melalui vakum, karena di tempat vakum tidak ada partikel zat yang dapat mentransmisikan getaran.

Gelombang bunyi berdasarkan daya pendengaran manusia dibedakan menjadi menjadi tiga, yaitu audio/bunyi, infrasonik dan ultrasonik.

Gelombang Audio- Bunyi


Gelombang audio merupakan gelombang yang terletak pada sensitivitas pendengaran manusia. Gelombang audia memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz. Contoh sumber frekuensi ini adalah peralatan music, suara manusia, dan suari loudspeaker televisi atau radio.

Gelombang Infrasonik

Gelombang infrasonic merupakan gelombang longitudinal yang memiliki frekuensi lebih rendah dari frekuensi gelombang audio. Lebih kecil dari 20hz. Contoh gelombang yang memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz adalah gelombang pada gempa bumi.

Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonic adalah gelombang longitudinal yang memiliki frekuensi lebih tinggi dari gelombang audio, yaitu >20.000Hz. Contoh gelombang ultrasonic adalah gelombang yang terjadi pada kristal kuarsa yang digunakan pada system elektronik.

Gelombang bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar. Benda benda yang bergetar tersebut disebut sebagai sumber bunyi.

Sumber Bunyi

Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. Contoh sumber bunyi adalah Alat- alat musik seperti gitar, biola, harmonika, dan seruling dan banyak lagi yang lainnya. Pada prinsipnya sumber getaran semua alat- alat musik itu adalah dawai dan kolom udara.

Nada yang dihasilkan dengan pola paling sederhana disebut nada dasar, kemudian secara berturut-turut pola gelombang yang terbentuk menghasilkan nada atas ke-1, nada atas ke-2, nada atas ke-3 … dan seterusnya.

Sumber Bunyi Dawai

Gitar merupakan contoh suatu alat musik yang menggunakan dawai atau umum disebut dengan senar sebagai sumber bunyinya. Getaran pada senar gitar yang dipetik itu akan menghasilkan gelombang stasioner pada ujung terikat.

Getaran Seutas senar atau dawai yang kedua ujungnya terikat akan membentuk gelombang stasioner. Getarannya akan enghasilkan bunyi dengan nada tertentu, tergantung pada jumlah gelombang yang terbentuk pada senar tersebut.

Pola gelombang stasioner yang terbentuk adalah nada dasar atau harmonic pertama, nada atas pertama atau harmonic kedua, dan nada atas kedua atau harmonic ketiga.

Panjang Gelombang Dawai – Senar

Secara umum Panjang gelombang yang terbentuk pada dawai yang memiliki Panjang L dapat dilihat pada gambar berikut:

Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Atas Pertama Ke 2 Ke 3 Senar Dawai
Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Atas Pertama Ke 2 Ke 3 Senar Dawai

Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Dawai

Jika sepanjang dawai terbentuk 1/2 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada dasar.

Panjang gelombang Nada dasar dari dawai dirumuskan seperti berikut

L = 1/2 λ0 atau

λ0=2L

Rumus Panjang Gelombang Nada Atas Pertaman Dawai

Jika sepanjang dawai terbentuk 1 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas pertama.

Panjang gelombang Nada atas pertama dari dawai dirumuskan seperti berikut

λ1=L

Rumus Panjang Gelombang Nada Atas Kedua Dawai

Jika sepanjang dawai terbentuk 1,5 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas kedua.

Panjang gelombang Nada atas kedua dari dawai dirumuskan seperti berikut

 λ2=2/3L

Dengan keterangan:

λ=Panjang gelombang

L=Panjang dawai senar

Secara umum, Panjang gelombang yang terjadi pada dawai dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

λn = 2.L/(n+1)

n = 0  menyatakan nada dasar

n = 1 menyatakan nada atas pertama

n = 2 menyatakan nada atas kedua dan seterusnya

Frekuensi Nada  Dawai – Senar

Frekuensi nada yang dihasilkan tergantung pada pola gelombang yang terbentuk pada dawai dan dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

fn = v/ λn atau

fn = (n+1)v/(2.L)

fn = frekuensi nada ke n

v = cepat rambat gelombang

λn = Panjang gelombang nada ke n

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang bunyi menunjukkan jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik dan dinyatakan dengan Hukum Melde seperti rumus berikut:

v = √(F.L/m) atau

v = √(F/m

F = gaya/tegangan dawai (N)

m = massa jenis linear dawai (kg/m)

m = massa dawai

Contoh Soal Dan Pembahasan Di Akhir Artikel

Sumber Bunyi Kolom Udara

Sumber bunyi yang menggunakan kolom udara sebagai sumber getarnya disebut dengan pipa organa. Contoh Sumber bunyi kolom udara diantaranya adalah Seruling dan terompet. Pipa organa dibedakan menjadi dua, yaitu pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup.

Pipa Organa Terbuka

Pipa Organa terbuka adalah alat music tiup yag berbentuk tabung atau pipa yang kedua ujung penampangnya terbuka. Pada Kedua ujung pipa terbuka terbentuk perut (P) gelombang.

Cepat rambat panjang gelombang bunyi audio infrasonik ultrasonic, Sumber bunyi dawai senar pipa organa terbuka tertutup, Resonansi garputala frekuensi nada dasar atas 1 2 3, Contoh soal rumus cara perhitungan kolom udara dawai pipa organa terbuka tertutup, Sifat gelombang pemantulan pembiasan interferensi difraksi resonansi Bunyi. Pengrtian Rumus Satuan Efek Doppler, Rumus Satuan Energi Gelombang Taraf Intensitas Bunyi ambang pendengaran ambang perasaan, Cepat Rambat Panjang Gelombang Frekuensi Nada Dasar Atas 1 2 3 Dawai Pipa Organa Terbuka Tertutup Garputala Resonansi: Contoh Soal Rumus Perhitungan

Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Pipa Organa Terbuka

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 1/2 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada dasar.

Panjang gelombang Nada dasar dari pipa organa terbuka adalah

L = 1/2 λ0 atau

λ0=2L

Rumus Panjang Gelombang Nada Atas Pertama Pipa Organa Terbuka

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 1 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas pertama.

Panjang gelombang Nada atas pertama dari pipa organa terbuka adalah

λ1=L

Rumus Panjang Gelombang Nada Atas Kedua Pipa Organa Terbuka

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 3/2 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas kedua.

Panjang gelombang Nada atas kedua dari pipa organa terbuka adalah

λ2=2/3L

Dengan keterangan:

L =panjang tabung atau pipa

P = perut gelombang

S= simpul gelombang

λ = Panjang gelombang

Secara umum, Panjang gelombang yang terjadi pada pipa organa terbuka dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

λn = 2.L/(n+1)

n = 0  menyatakan nada dasar

n = 1 menyatakan nada atas pertama

n = 2 menyatakan nada atas kedua dan seterusnya

Frekuensi Nada  Pipa Organa Terbuka

Frekuensi nada yang dihasilkan pipa organa terbuka dapat dinyatakan dengan rumus berikut

fn = v/ λn atau

fn = (n+1)v/(2.L)

fn = frekuensi nada ke n (Hz)

v = cepat rambat bunyi dalam gas / udara di dalam pipa (m/s)

L = Panjang pipa organa terbuka

Contoh Soal Dan Pembahasan Di Akhir Artikel

Pipa Organa Tertutup

Pipa organa tertutup adalah alat music tiup berbentuk tabung dengan salah satu ujung penampangnya tertutup. Pada ujung pipa organa yang tertutup terbentuk simpul (S) gelombang dan ujung lainnya yang terbuka terbentuk perut (P) gelombang.

Rumus Perhitungan Cepat Rambat Panjang Gelombang  Frekuensi Nada Dasar Atas 1 2 3 Pipa Organa Terbuka Tertutup,
Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Atas Pertama Kedua Ketiga Pipa Organa Terbuka
Contoh Soal Rumus Minnetonka Panjang Gelombang Frekuensi Nada Dasar Atas 1 2 3 Dawai Pipa Organa Terbuka Tertutup,
Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Atas Pertama Kedua Pipa Organa Tertutup

Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Pipa Organa Tertutup

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 1/4 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada dasar.

Panjang gelombang Nada dasar dari pipa organa tertutup adalah

L = 1/4 λ0  atau

λ0=4L

Rumus Panjang Gelombang Nada Atas Pertama Pipa Organa Tertutup

Jika sepanjang pipa organa terbentuk gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas pertama.

Panjang gelombang Nada atas pertama dari pipa organa tertutup adalah

λ1=4/3L

Rumus Panjang Gelombang Nada Atas Kedua Pipa Organa Tertutup

Jika sepanjang pipa organa terbentuk 5/4 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas kedua.

Panjang gelombang Nada atas kedua dari pipa organa tertutup adalah

λ2=4/5L

Dengan keterangan:

L =panjang tabung atau pipa

P = perut gelombang

S= simpul gelombang

λ= Panjang gelombang

Secara umum, Panjang gelombang yang terjadi pada pipa organa tertutup dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

λn = 4.L/(2n+1)

n = 0  menyatakan nada dasar

n = 1 menyatakan nada atas pertama

n = 2 menyatakan nada atas kedua dan seterusnya

Frekuensi Nada  Pipa Organa Tertutup

Frekuensi nada yang dihasilkan pipa organa tertutup dapat dinyatakan dengan rumus berikut

fn = v/ λn atau

fn = (2n+1)v/(4.L)

fn = frekuensi nada ke n (Hz)

v = cepat rambat bunyi dalam gas / udara di dalam pipa (m/s)

L = Panjang pipa organa tertutup

Contoh Soal Dan Pembahasan Di Akhir Artikel

Sifat Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi dapat menunjukkan sifat sifat yang dimiliki oleh gelombang pada umumnya. Adapun sifat sifat gelombang bunyi adalah difraksi, refraksi, interferensi, dan resonansi.

1. Sifat Pemantulan Gelombang Bunyi

Pemantulan atau biasa disebut refleksi adalah peristiwa kembalinya (balik) seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium.

Semua gelombang dapat dipantulkan jika mengenai penghalang. Contohnya seperti gelombang stationer pada tali. Gelombang datang dapat dipantulkan oleh penghalang.

Contoh lain adalah peristiwa terjadinya gema yaitu pantulan gelombang bunyi. Gema dapat terjadi di gedung- gedung atau saat berekreasi ke dekat tebing.

2. Sifat Pembiasan Gelombang Bunyi

Pembiasan atau refraksi dapat diartikan sebagai pembelokan gelombang yang melalui batas dua medium yang berbeda. Pada pembiasan ini akan terjadi perubahan cepat rambat, panjang gelombang dan arah. Sedangkan frekuensinya tetap.

3. Sifat Interferensi Gelombang bunyi

Interferensi adalah perpaduan dua gelombang atau lebih. Jika dua gelombang dipadukan maka akan terjadi dua kemungkinan yang khusus, yaitu saling menguatkan dan saling melemahkan.

Interferensi saling menguatkan disebut interferensi kontruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang sefase.

Interferensi saling melemahkan disebut interferensi distruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang berlawanan fase.

4. Sifat Difraksi Gelombang Bunyi

Difraksi disebut juga pelenturan yaitu gejala gelombang yang melentur saat melalui lubang kecil atau celah sehingga mirip sumber baru. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang,

5. Resonansi Gelombang Bunyi

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar. Atau Resonansi adalah peristiwa bergetarnya suatu benda akibat benda lain yang bergetar. Syarat terjadinya resonansi adalah frekuansi getar kedua benda harus sama atau frekunsi benda yang ikut bergetar sama dengan kelipatan bilangan bualat dari frekuensi benda yang bergetar.

Efek Doppler

Perubahan frekuensi gerak gelombang yang disebabkan gerak relatif antara sumber dan pengamat disebut sebagai efek Doppler. Pernyataan ini diusulkan oleh seorang fisikawan Austria, yaitu Christian Johann Doppler.

Keras dan lemahnya bunyi yang terdengar bergantung pada frekuensi yang diterima pendengar. Besar kecil perubahan frekuensi yang terjadi bergantung pada cepat rambat gelombang bunyi dan perubahan kecepatan relatif antara pendengar dan sumber bunyi.

Frekuensi ( f ) dari bunyi yang dihasilkan sebagai akibat gerak relatif dari sumber dan pengamat dinyatakan oleh:

fp= fs[v±vp]/[v±vs]

Dengan Keterangan

fp = frekuensi bunyi yang terdengar (Hz)

v = cepat rambat (m/s)

vp = kecepatan pendengar (m/s)

vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)

Tanda positif negative ± dari persamaan di atas berlaku dengan ketentuan sebagai berikut:

1) Pendengar mendekati sumber → vp bertanda (+)

2) Pendengar menjauhi sumber → vp bertanda (–)

3) Sumber mendekati pendengar → vs bertanda (–)

4) Sumber menjauhi pendengar → vs bertanda (+)

Contoh Soal Dan Pembahasan Di Akhir Artikel

Energi Gelombang Bunyi

Energi gelombang bunyi dapat ditentukan dari energi potensial maksimum getaran karena bunyi merupakan gelombang longitudinal hasil perambatan getaran.

Jika udara atau gas dilalui gelombang bunyi, partikel-partikel udara akan bergetar sehingga setiap partikel akan mempunyai energi sebesar:

E = ½ kA2

Dengan Keterangan

k = tetapan,

A = amplitudo

E = ½ mω2 A2

E= 2π2mf 2A2

dengan:

E = energi gelombang ( J)

ω = frekuensi sudut (rad/s)

k = konstanta (N/m)

f = frekuensi (Hz)

A = amplitudo (m)

Contoh Soal Dan Pembahasan Di Akhir Artikel

Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi menyatakan energi bunyi tiap detik. Ini sama saja dengan daya bunyi yang menembus bidang setiap satuan luas permukaan secara tegak lurus. Intensitas bunya dapat dinyatakan dengan formulasi yang dirumuskan dalam persamaan berikut:

I = P/A

Dengan keteangan

I = intensitas bunyi (watt/m2),

A = luas bidang permukaan (m2),

P = daya bunyi (watt).

Contoh Soal Dan Pembahasan Di Akhir Artikel

Taraf Intesnsitas Bunyi

Intensitas gelombang bunyi yang dapat didengar oleh manusia adalah sekitar 10 – 12 watt/m2, batas nilai ini disebut dengan ambang pendengaran.

Sementara itu, intensitas terbesar bunyi yang masih dapat terdengar oleh manusia tanpa menimbulkan rasa sakit adalah 1 watt/m2, batas nilai ini disebut dengan  ambang perasaan.

Hal ini menyebabkan rentang intensitas bunyi yang dapat merangsang pendengaran itu besar, yaitu antara 1 – 12 watt/m2.

Untuk mengetahui taraf intensitas (TI ) bunyi, yaitu perbandingan antara intensitas bunyi dengan harga ambang pendengaran, digunakan skala logaritma, yang diformulasikan dengan menggunkan rumus dalam persamaan berikut:

TI= 10 log(I/I0)

Dengan keterangan:

TI = taraf intensitas bunyi (dB),

I0 = harga ambang intensitas bunyi (10 watt/m2),

I = intensitas bunyi (watt/m2).

Besaran TI tidak berdimensi dan mempunyai satuan bel, atau umumnya disebut desibel (dB), yang besarnya 1/10 bel.

1 bel = 10 dB

Contoh Contoh Soal Dan Pembahasan Artikel Gelombang Bunyi

1). Contoh Soal Perhitungan Capat Rambat Gelombang Dawai

Sebuah dawai gitar yang Panjangnya 60 cm digetarkan sehingga terdengar nada dasar dengan frekuensi 600 Hz, Tentukan berapa cepat rambat gelombang dalam dawai tersebut

Diketahui:

L = 60 cm = 0,6 m

f0 =600 Hz

n = 0

Rumus Menentukan Cepat Rambat Gelombang Dawai

Besarnya cepat rambat gelombang nada dasar (n=0) yang terjadi pada sebuah dawai senar gitar dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

f0 = v/ λ0 atau

v = f0 λ0

Rumus Panjang Gelombang Nada Dasar Dawai

Panjang gelombang nada dasar dawai dinyatakan dengan rumus berikut:

L = 1/2λ0 atau

λ0 = 2.L

Bisa juga ditentukan dengan menggunakan rumus berikut

λn = 2.L/(n+1)

Nilai n untuk nada dasar dawai adalah n = 0

Jadi Panjang gelombang nada dasar dawai adalah

λ0 = 2.L/(0+1)

λ0 = 2.L

Substitusikan ke rumus cepat rambat gelombang, sehingga diperoleh

v = f0 .2L

v = 600 x2 x 0,6

v = 720 m/s

Jadi cepat rambat gelombang nada dasar pada senar gitar adalah 720 m/s

2). Contoh Soal Menentukan Panjang Gelombang Frekuensi Nada Atas Kedua Senar Gitar

Dawai sepanjang 90 cm memiliki massa 50 gr. Jika ujung- ujung dawai diikat sehingga memiliki tegangan 60 N. Tentukan

a). panjang gelombang pada nada atas keduanya

b). frekuensi nada atas keduanya?

Diketahui:

L = 90 cm = 0,9 m

m = 50 gr = 5×10-2 kg

F = 60 N

Menghitung Panjang Gelombang Nada Atas Kedua Dawai

Panjang gelombang nada atas kedua (n=2) yang terjadi pada dawai senar dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

λn = 2.L/(n+1)

Nilai n untuk nada atas kedua dawai adalah n = 2 sehingga

λ2 = 2.L/(2+1)

λ2 = 2/3L atau

λ2 = 2/3(0,9)

λ2 = 0,6 m

jadi Panjang gelombang nada atas kedua dawai adalah 0,6 m

Rumus Cepat Rambat Gelombang Hukum Melde

Cepat rambat gelombang dawai yang panjangnya 90 cm dapat memenuhi hukum Melde berikut:

v = √(F.L/m)

v = √(60×0,9)/(0,05)

v = √1080

v = 32,9 m/s

jadi kecepatan rambat gelombang dawai adalah 32,9 m/s

Menentukan Frekuensi Nada Atas Kedua Dawai

Besar frekuensi nada atas kedua yang terjadi pada senar dawai dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

f2 = v/ λ2

f2 = 32,9/0,6

f2 = 54,8 Hz

 Jadi frekuensi nada atas kedua pada dawai adalah 54,8 Hz

3). Contoh Soal Menentukan Frekuensi Nada Sebuah Dawai Gitar

Sebuah senar panjangnya 60 cm kedua ujungnya diikat dan kemudian digetarkan seingga menghasilkan gelombang stasioner dengan 2 buah perut dengan cepat rambat pada senar dawai adalah 300 m/s. Tentukan berapa frekuensi nada yang dihasilkan.

Diketahui:

L = 60 cm = 0,6m

v = 300 m/s

jumlah perut = 2

Menentukan Pola Gelombang dan Frekuensi Nada Dawai Dua Perut

Pola gelombang dengan 2 buah perut terjadi pada nada atas pertama atau n = 1 sehingga frekuensi dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

fn =(n+1)v/(2.L)

Nilai n untuk nada atas pertama adalah n = 1

f1 =(1+1)v/(2.L)

f1 = v/L

f1 = 300/0,6

f1 = 500 Hz

4). Contoh Soal Perhitungan Gaya Tegangan Dawai – Senar

Sebuah senar Panjang 70 cm dan memiliki massa jenis linear 7,8×10-3 kg/m diikat pada kedua ujungnya dan digetarkan menghasilkan frekuensi nada dasar f0 = 60 Hz. Hitunglah gaya tegangan yang dialami oleh dawai tersebut.

Diketahui:

L = 70 cm =0,7 m

m= 7,8 x10-3 kg/m

f0 = 60 Hz

Menentukan Tegangan Dawai Akibat Frekuensi Getaran

Tegangan yang terjadi pada dawai yang digetarkan pada suatu frekuensi dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:

f0 = (1/2L)√(F/m) atau

F = 4m.(L)2.(f0)2

F = 4x(7,8 x10-3)(0,7)2(60)2

F = 55,04N

Jadi tegangan yang dialami oleh dawai adalah 55,04N

5). Contoh Soal Perhtungan Frekuensi Harmoni Terendah Pada Pipa Organa Terbuka Kolom Udara

Sebuah pipa panjangnya 50 cm. Tentukan tiga frekuensi harmonik terendah jika pipa terbuka pada kedua ujungngya dengan cepat rambat bunyi di udara adalah v = 330 m/s

Diketahui:

L= 50 cm = 0,5 m

v = 330 m/s

Rumus Menentukan Frekuensi Harmoni Terendah Pada Pipa Organa Terbuka

Frekuensi yang terjadi pada kolom udara pipa organa terbuka dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:

fn = (n+1)v/(2.L)

Menentukan Frekuensi Harmoni Nada Dasar Pipa Organa Terbuka

Nilai n untuk nada dasar pipa organa terbuka adalah n=0

f0 = (0+1)v/(2.L)

f0 = v/2.L

f0 = 330/2(0,5)

f0 = 330 Hz

Menentukan Frekuensi Harmoni Nada Atas Pertama Pipa Organa Terbuka

Nilai n untuk nada atas pertama  pipa organa terbuka adalah n=1

fn = (n+1)v/(2.L)

n = 1

f1 = (1+1)v/(2.L)  sehingga

f1 = v/L

f1 = 330/0,5

f1 = 660 Hz

Rumus Menentukan Frekuensi Nada Atas Kedua Pipa Organa Terbuka

Nilai n untuk nada atas pertama  pipa organa terbuka adalah n=2

fn = (n+1)v/(2.L)

n = 2

f2 = (2+1)v/(2.L)

f2 = 3v/2L

f2 = (3×330)/(2×0,5)

f2 = 990 Hz

Dengan demikian frekuensi nada dasar, nada atas pertama dan nada atas kedua yang terjadi pada pipa terbuka berturut turut adalah:  330 Hz, 660 Hz, dan 990 Hz

Perbandingan Frekuensi Nada Dasar, Nada Atas Pertaman dan Nada Atas Ketiga Pipa Organa Terbuka

Perbandingan frekuensi nada pada pipa organa tertutup adalah sebagai berikut:

f0 : f1 : f2 =  330 : 660 : 990

f0 : f1 : f2 =  1 : 2 : 3

6). Contoh Soal Menghitung Panjang Gelombang dan Frekuensi Nada Atas Pertama Pipa Organa Tertutup,

Pipa organa tertutup memiliki panjang 30 cm. Pada saat ditiup terjadi nada atas pertama. Jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, maka tentukan panjang gelombang dan frekuensi nada tersebut

Diketahui

L = 30 cm = 0,3m

v = 330 m/s

Menghitung Panjang Gelombang Nada Atas Pertama Pipa Organa Tertutup

Panjang gelombang nada atas pertama yang terjadi di dalam kolom udara pipa organa tertutup dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:

λn = 4.L/(2n+1)

Nilai n untuk nada atas pertama pipa organa tertutup adalah n=1

λ1 = 4.L/(2(1)+1)

λ1 = 4.L/3 atau

λ1 = (4/3)L

λ1 = (4/3)(0,3)

λ1 = 0,4 m

jadi Panjang gelombang nada atas pertama pada pipa organa tertutup adalah 0,4 m

Menentukan Frekuensi Nada Atas Pertama Pipa Organa Tertutup

Besar frekuensi nada atas pertama pada pipa organa saat ditiup dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

f1 = v/ λ1

f1 = 330/0,4

f1 = 825 Hz

Jadi frekuensi nada atas pertama pada pipa organa tertutup adalah 825 Hz

7). Contoh Soal Menentukan Frekuensi Nada Dasar Atas Kedua Ketiga Pipa Organa Tertutup

Sebuah pipa organa tertutup panjangnya 50 cm. Jika cepat rambat bunyi 330 m/s, tentukan frekuensi nada dasar, nada atas pertama, dan nada atas kedua pada pipa organa tersebut

Diketahui:

L = 50 cm = 0,5 m

v = 330 m/s

Menentukan Frekuensi Nada Dasar Pipa Organa Tertutup

Frikuensi nada dasar pada pipa organa yang tertutup dapat dirumuskan dengan menggunaka persamaan berikut:

fn = (2n+1)v/(4.L)

Nilai n untuk nada dasar pipa organa tertutup adalah n= 0

f0 = (2.(0)+1)v/(4.L)

f0 = v/4L

f0 = 330/4(0,5)

f0 = 165 Hz

Rumus Menghitung Frekuensi Harmoni Pertama Pipa Organa Tertutup

Besar frekuensi nada atas kedua pada pipa organa tertutup dapat dihitung dengan rumus berikut:
fn = (2n+1)v/(4.L)

Nilai n untuk nada atas pertama pipa organa tertutup adalah n = 1

f1 = (2(1)+1)v/(4.L)

f1 = 3v/4L

f1= 3(330)/4(0,5)

f1 = 495 Hz

Menentukan Frekuensi Nada Atas Kedua Pipa Organa Tertutup

Besar frekuensi nada atas kedua yang terjadi pada pipa organa tertutup dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

fn = (2n+1)v/(4.L)

Nilai n untuk nada atas kedua pipa organa tertutup adalah n = 2

f2 = (2(2)+1)v/(4.L)

f2 = 5v/4L

f2 = 5(330)/4(0,5)

f2 = 825 Hz

Jadi Frekuensi nada dasar, nada atas pertama dan nada atas kedua pada pipa tertutup berturut turut adalah:  165, 495, dan 825

Perbandingan Frekuensi Nada Dasar, Nada Atas Pertaman dan Nada Atas Ketiga Pipa Organa Tertutup

Perbandingan frekuensi nada pada pipa organa tertutup adalah sebagai berikut:

f0 : f1 : f2 =  165 : 495 : 825

f0 : f1 : f2 =  1 : 3 : 5

8). Contoh Soal Perhitungan Resonansi Bunyi Pipa Organa Terbuka Tertutup

Nada atas pertama pipa organa terbuka yang memiliki Panjang 60 cm beresonansi dengan pipa organa tertutup. Ketika beresonansi jumlah simpul pada kedua pipa adalah sama. Hitung berapa panjan pipa organa tertutup.

Diketahui:

L1B = 60 cm = 0,6 m

L1B = Panjang pipa organa terbuka

Menentukan Frekuensi Resonansi Nada dan Panjang Pipa Organa Tertutup

Frekuensi resonansi nada pipa organa tertutup sama dengan frekuensi pipa organa terbuka sehingga dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

f1B = f1T

f1B = frekuensi nada pipa organda terbuka

f1T = frekuensi nada pipa organda tertutup

Jumlah simpul untuk nada atas pertama pipa organa terbuka adalah 2 simpul, dan frekuensi nadanya dirumuskan seperti berikut:

fn = (n+1)v/(2.L)

Nilai n untuk nada atas pertama pipa terbuka adalah n=1

f1B = v/L1B

Pola nada pipa organa tertutup yang memiliki 2 simpul adalah nada atas petama, sehingga frekuensinya dapat dirumuskan sebagai berikut:

fn = (2n+1)v/(4.L)

Nilai n untuk nada atas pertama pipa organa tertutup adalah n=1

f1T = 3v/4L1T

Resonansi terjadi Ketika kedua pipa memiliki frekuensi nada yang sama dan rumuskan seperti berikut:

v/L1B = 3v/4 L1T

L1T = ¾ (L1B)

L1T = ¾ (0,6)

L1T = 0,45 m = 45 cm

Jadi Panjang pipa organa tertutup adalah 45 cm

9). Contoh Soal Perhitungan Resonansi Panjang Pipa OrganaTertutup dan Terbuka

Pipa organa terbuka dan tertutup ditiup secara bersamaan. Pada pipa organa terbuka yang panjangnya 50 cm terjadi nada atas kedua. Berapakah Panjang pipa organa tertutup yang harus dipakai agar terjadi resonansi pada nada atas pertamanya

Diketahui

L2B = 50 cm = 0,5 m

L2B = Panjang pipa organa terbuka

Menentukan Panjang Pipa Organa Tertutup Beresonansi Pipa Organa Terbuka

Besarnya frekuensi resonansi pada kedua pipa organa dapat dirumuskan sebagai berikut:

f2B = frekuensi nada atas kedua pipa organa terbuka (n=2)

fn = (n+1)v/(2.L)

f2B = 3v/2L2B

f1T = frekuensi nada atas pertama pipa organa tertutup (n=1)

fn = (2n+1)v/(4.L)

f1T = 3v/4L1T

Resonansi terjadi pada kedua pipa organa dengan frekuansi sama, dan dinyatakan dengan rumus berikut

f2B = f1T

3v/2L2B = 3v/4L1T

2.L2B = 4.L1T

L1T = 2/4(L2B)

L1T = 2/4(0,5)

L1T = 0,25 m = 25 cm

Jadi Panjang pipa organa tertutup yang beresonansi adalah 25 cm

10). Contoh Soal Perhitungan Resonansi Panjang Pipa Organa Tertutup

Nada atas pertama pipa organa terbuka beresonansi dengan nada atas keempat pipa organa tertutup. Jika panjang pipa organa terbuka tersebut 40 cm. Tentukan berapa panjang pipa organa tertutupnya!

Diketahui:

L1B = 40 cm

Menentukan Panjang Pipa Organa Tertutup Beresonansi Pipa Organa Terbuka

Besarnya frekuensi resonansi pada kedua pipa organa dapat dinyatakan sebagai berikut:

f1B = frekuensi nada atas pertama pipa organa terbuka (n=1)

f4T = frekuensi nada atas keempat pipa organa tertutup (n=4)

Sehingga dapat dirumuskan seperti  berikut:

Rumus Frekuensi Nada Atas Pertama Pipa Organa Terbuka

fn = (n+1)v/(2.L)

n = 1

f1B = v/L1B

Rumus Frekuensi Nada Atas Keempat Pipa Organa Tertutup

fn = (2n+1)v/(4.L)

n = 4

f4T = 9v/4L4T

Resonansi terjadi ketika kedua pipa organa memiliki frekuensi nada yang sama seperti berikut:

f1B = f4T

v/L1B = 9v/4L4T

L4T = 9/4(L1B)

L4T = 9/4(40)

L4T = 90 cm

Jadi, panjang pipa organa tertutup adalah 90 cm.

11). Contoh Soal Perhitungan Frekuensi Panjang Gelombang Resonansi Garputala Kolom Udara

Kolom udara terpendek untuk dapat menghasilkan resonansi adalah L = 6 cm, tentukan frekuensi garputala jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s. dan tentukan pula Panjang kolom udara pada resonansi berikutnya.

Contoh Soal Rumus Perhitungan Frekuensi Panjang Gelombang Resonansi Garputala Kolom Udara,
Contoh Soal Rumus Perhitungan Frekuensi Panjang Gelombang Resonansi Garputala Kolom Udara,

Diketahui

L = 6 cm = 0,06 m

v = 330 m/s

Menentukan Panjang Gelombang Bunyi Resonansi Pertama

Resonansi pertama pada kolom udara berlaku rumus seperti berikut

L = (2n+1) (¼ λ) atau

λ = 4L/(2n+1)

Nilai n untuk resonansi pertama garputala adalah n = 0

Sehingga Panjang gelombang bunyi resonansinya adalah

λ = 4(6)/(2(0)+1)

λ = 24 cm = 0,24 m

Menghitung Frekuensi Resonansi Garputala

Frekuensi garputala dapat dinyatakan dengan rumus

f = v/ λ

sehingga

f = 330/0,24

f = 1375 Hz

Menentukan Panjang Kolom Udara Resonansi Kedua

Panjang kolom udara resonansi kedua dinyatakan dengan rumus berikut:

L = (2n+1) (¼ λ)

Nilai n untuk resonansi kedua garputala adalah n = 1

L = (2(1)+1)(¼ (24)

L = 18 cm

Menentukan Panjang Kolom Udara Resonansi Ketiga

Panjang kolom udara resonansi ketiga dinyatakan dengan rumus berikut:

L = (2n+1) (¼ λ)

Nilai n untuk resonansi ketiga garputala adalah n = 2

L = (2(2)+1)(¼ (24)

L = 30 cm

Jadi Panjang kolom udara yang menghasilkan resonansi berturut turut adalah 6 cm, 18 cm dan 30 cm.

Contoh Soal Ujian Effect Doppler

Mobil ambulan bergerak dengan kecepatan 35 m/s sambil membunyikan sirinenya yang memiliki frekuensi 450 Hz. Pada saat itu ada seseorang yang mengendarai sepeda motor sedang berpapasan dengan ambulan. Kecepatan sepeda motornya 25 m/s.

Berapakah frekuensi sirine yang diterima pengendara sepeda motor itu jika kecepatan bunyi saat itu 343 m/s

Penyelesaian

v = 343 m/s

vs = kecepatan sumber 35 m/s,

vp = kecepatan pendengar 25 m/s

fs = 450 Hz

Ditanya

Frekuensi pendengar ketika mendekati bunyi sirine mobil ambulans

fp= fs[v±vp]/[v±vs]

fp= 450Hz [343+25]/[343-35]

fp= 537,7Hz

frekuensi pendengar setelah menjauh dari bunyi sirine mobil

fp= fs[v±vp]/[v±vs]

fp= 450Hz[343-25]/[343+35]

fp= 378,6Hz

Contoh Soal Energi dan Intensitas Bunyi.

Pada sebuah arena balap, sebuah sepeda motor melepaskan daya bunyi sekitar 100 W. Jika daya ini terdistribusi secara seragam ke semua arah arena, berapakah intensitas bunyi pada jarak 50 m?

Diketahui:

P = 100 W

R = 50 m

Ditanya:

I = …. ?

Jawab:

I = P/A

I= 100/[4 π (50)2]

I= 3,185 × 10-3 W/m2

Daftar Pustaka:

  1. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  2. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  3. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  4. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  5. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  6. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  7. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons
  8. Ringkasan Rangkuman: Cepat rambat panjang gelombang bunyi audio infrasonik ultrasonic, Sumber bunyi dawai senar pipa organa terbuka tertutup, Resonansi garputala frekuensi nada dasar atas 1 2 3,
  9. Contoh soal rumus cara perhitungan kolom udara dawai pipa organa terbuka tertutup, Sifat gelombang pemantulan pembiasan interferensi difraksi resonansi Bunyi. Pengrtian Rumus Satuan Efek Doppler, Rumus Satuan Energi Gelombang Taraf Intensitas Bunyi ambang pendengaran ambang perasaan,

Getaran Non Mekanis Dan Gelombang Transversal Longitudinal: Pengertian Jenis Contoh Soal Rumus Perhitungan

Pengertian Getaran. Getaran adalah suatu peristiwa gerak bolak- balik sebuah benda terhadap suatu titik kesetimbangan. Kesetimbangan yang dimaksud adalah keadaan di mana suatu benda berada pada posisi diam ketika gaya yang bekerja pada benda tersebut dihilangkan.

Contoh Getaran

Contoh contoh getaran yang sederhana di antaranya adalah getaran beban yang digantung pada ujung pegas, getaran senar gitar pada saat dipetik, getaran pada bandul sederhana, getaran atom pada zat padat, dan lain sebagainya.

Jenis Getaran

Getaran dibagi dalam dua jenis yaitu getaran mekanis dan getaran nonmekanis.


Getaran Mekanis

Getaran mekanis merupakan getaran dimana benda yang bergetar mengalami pergeseran linear atau pergeseran sudut.

Contoh Getaran Mekanis

Contoh getaran mekanis adalah Getaran Gong yang dipukul, getaran senar gitar pada saat dipetik, getaran pada bandul sederhana,

Getaran Non Mekanis

Sedangkan, getaran nonmekanis melibatkan perubahan pada besaran- besaran fisika.

Contoh Getaran Nonmekanis

Contoh dari getaran nonmekanis di antaranya adalah getaran pada medan listrik dan medan magnet.

Periode Getaran.

Periode getaran adalah selang waktu yang diperlukan sebuah benda untuk melakukan satu getaran lengkap. Dalam Sistem Internasional (SI), periode dilambangkan dengan T dan memiliki satuan sekon (s).

Rumus Periode Getaran

Secara umum periode dapat dinyatakan melalui persamaan yang diformulasikan dengan rumus berikut:

T = t/n

Dengan:

T = periode (satuan detik)

t = waktu (satuan detik)

n = jumlah getaran

Persamaan tersebut menyatakan bahwa periode adalah banyaknya waktu yang digunakan untuk menghasilkan sejumlah getaran. Ini artinya jumlah waktu persatuan getaran.

Frekuensi Getaran,

Frekuensi adalah banyaknya getaran dalam satu detik. Dalam Sistem Internasional (SI), frekuensi dilambangkan dengan f dan memiliki satuan Hertz (Hz). Satuan yang lebih besar adalah kiloHertz (kHz), megaHertz (MHz), atau gigaHertz (GHz). Satuan yang lain adalah cycle per second (cps), 1 cps = 1 Hz.

Rumus Frekuensi Getaran

Secara umum frekuensi dapat dinyatakan melalui persamaan yang diformulasikan dengan rumus berikut:

f = n/t

dengan:

f = frekuensi (Hz)

t = waktu (satuan detik)

n = jumlah getaran

Persamaan tersebut menyatakan bahwa frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu tertentu. Ini artinya jumlah getaran persatuan waktu.

dari kedua persamaan di atas yaitu persamaan periode dan frekuensi dapat dikatakan bahwa frekuensi merupakan kebalikan dari periode, maka di antara kedua persamaan tersebut berlaku hubungan sebagai berikut:

T = t/n atau n =t/T

f = n/t atau n = f x t

jadi

t/T = f x t

f = 1/T atau

T = 1/f atau

Contoh Soal Perhitungan Rumus Frekuensi Getaran

Sebuah garputala bergetar dengan frekuensi 100 Hz. Berapa banyaknya getaran yang dapat dilakukan oleh garputala tersebut selama 1 menit?

Diketahui:

f = 100Hz

t = 1 menit = 60 detik

Rumus Menentukan Jumlah Frekuensi Getaran

Frekuensi getaran dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut

f = n/t

n = t f = 60 x 100 = 6000

sehingga, selama satu menit garputala tersebut dapat melakukan getaran sebanyak 6000 kali.

Soal Perhitungan Rumus Frekuensi Dan Periode Getaran

Benda bergerak dalam waktu 2 menit membuat 6.000 getaran. Berapa frekuensi dan periodenya?

Diketahui:

t = 2 menit = 120 detik

Jumlah getaran

Σgetaran = n = 6.000 getaran

Ditanyakan  f dan T = …?

Rumus Mencari Frekuensi Getaran

Frekuensi getaran dirumuskan dengan persamaan berikut

f = n/t

f = 6000/120=50 Hz

T=1/f

T=1/(50)=0,02 detik

Sehingga, frekuensi getarannya adalah 50 Hz dan periodenya 0,02 detik.

Pengetian Gelombang dan Medium Rambatan Gelombang Bunyi

Secara sederhana dapat didefinisikan bahwa gelombang adalah getaran yang merambat. Gelombang adalah peristiwa perambatan energi dari satu tempat ke tempat lain. Rambatan bunyi merupakan contoh dari rambatan gelombang. Medium yang digunakan untuk pemindahan energi bunyi ini adalah udara.

Terjadinya suatu gelombang karena adanya peristiwa getaran, namun terjadinya getaran belum tentu akan menyebabkan suatu gelombang.

Syarat Adanya Gelombang

Syarat agar suatu gelombang dapat terjadi adalah adanya medium dan energi. Sedangkan, gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya adalah gelombang elektromagnetik. Contoh gelombang yang tidak butuh medium rambat adalah energi matahari yang merambat sampai ke bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

Jenis Gelombang

Berdasarkan pada arah getar dan arah rambatannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatan gelombang. Gelombang transversal dapat digambarkan sebagai berikut.

Contoh Gelombang Transversal

Contoh dari gelombang transversal adalah gelombang air. Ketika kerikil dilemparkan ke kolam, maka pada air kolam akan terjadi gelombang transversal. Arah getaran air naik- turun, sedangkan arah rambat gelombang menyebar membentuk lingkaran ke arah sisi.

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya sama (sejajar) dengan arah rambatan gelombangnya.

Contoh Gelombang Longitudinal

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi.

Panjang Gelombang

Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu periode. Pada gelombang transversal dan gelombang longitudinal, panjang gelombang adalah jarak antara dua titik yang memiliki fase gelombang yang sama.

Panjang gelombang biasanya diberi notasi atau dilambangkan dengan λ dan baca lambda. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan Panjang gelombang adalah meter (m).

Periode Gelombang

Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu gelombang. Periode dilambangkan dengan huruf kapital T. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan periode adalah detik (s).

Frekuensi Gelombang

Frekuensi adalah jumlah gelombang yang terbentuk selama satu detik. Artinya jumlah geleombang yag terbentuk persatuan waktu. Frekuensi dilambangkan dengan huruf kecil f. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan frekuensi adalah Hertz (Hz).

Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang selama satu detik. Atau jarak yang ditempuh gelombang persatuan waktu.

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan huruf kecil v. Dalam Sistem Internasional (SI), satuan cepat rambat gelombang adalah m/s. Secara matematis, cepat rambat gelombang dapat dinyatakan dengan persamaan yang diformuasikan dengan rumus sebagai berikut:

 v = Δs/Δt

v = cepat rambat gelombang (m/s)

s = perpindahan (m)

t = waktu tempuh (s)

Pada gelombang, dalam periode T, jarak tempuhnya sama dengan Panjang gelombangnya λ, sehingga cepat rambat gelombangnya dapat diformulasikan dengan rumus berikut

v = Δs/Δt = λ/T atau

v = λf

Contoh Soal Perhitungan Rumus Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat sebuah gelombang adalah 100 m/s. Jika panjang gelombang tersebut adalah 5 m, berapa frekuensi gelombang tersebut?

Diketahui:

v = 100 m/s

λ = 5 m

Rumus Menentukan Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambang suatu gelombang dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

v = λf  atau

f = v/ λ

f = (100 m/s)/ (5 m)

f = 20 Hz

Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 50 Hz.

Contoh Soal Ujian Getaran dan Gelombang.

Soal 1. Berikut ini yang paling tepat untuk menyatakan sebuah getaran ialah gerakan ….

  1. bolak-balik benda
  2. bolak-balik benda secara periodik di sekitar titik keseimbangannya
  3. periodik benda tanpa lintasan yang pasti
  4. benda dengan lintasan yang pasti

Soal 2. Frekuensi dinyatakan sebagai ….

  1. jumlah getaran tiap sekon
  2. waktu yang dibutuhkan untuk terjadi satu getaran
  3. simpangan terbesar benda yang bergetar
  4. kemampuan bergetar

Soal 3. Pernyataan tentang gelombang di bawah ini yang betul adalah ….

  1. salah satu bentuk energi
  2. getaran yang merambat
  3. getaran tunggal
  4. bentuk lain dari getaran

Soal 4. Gelombang yang arah rambat gelombangnya tegak lurus terhadap arah getarannya disebut gelombang ….

  1. transversal
  2. longitudinal
  3. elektromagnetik
  4. mekanik

Soal 5. Dalam rambatan gelombang mekanik, ….

  1. molekul-molekul zat antara akan ikut menjalar
  2. zat antara tidak ikut merambat
  3. gelombang dan molekul zat antara berjalan sejajar
  4. gelombang dan zat antara saling bersilangan

Soal 6. Jumlah getaran yang terjadi tiap satuan waktu disebut ….

  1. frekuensi getaran
  2. periode getaran
  3. amplitudo
  4. simpangan

Daftar Pustaka:

  1. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  2. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  3. Ardra.Biz, 2019, “Getaran Dan Gelombang, Pengertian Getaran Dan Gelombang, Contoh getaran yang sederhana
  4. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  5. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  6. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  7. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  8. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.

Gelombang Elektromagnetik: Pengertian Bukti Hipotesis Maxwell Percobaan Hertz Jenis Contoh Soal Penggunaan Rumus Perhitungan Spektrum 12

Pengertian Gelombang Elektromagnetik: Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya dan arah rambatannya tidak ditentukan oleh medan listrik maupun medan magnet. Gelombang ini  merupakan gelombang transversal yang dapat merambat di ruang hampa.

Gelombang elektromagnetik mengalami pemantulan (atau refleksi), mengalami pembiasan (atau refraksi), mengalami interferensi, dan mengalami lenturan (atau difraksi).

Hipotesis Maxwell

Maxwell mengemukakan sebuah hipotesis yang berbunyi sebagai berikut: perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik dan sebaliknya perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet.

Maxwell melihat adanya keterkaitan yang sangat erat antara gejala kelistrikan dan kemagnetan. Maxwell menurunkan beberapa persamaan untuk hipotesisnya tentang gelombang elektromagnetik. Persamaan tersebut dikenal sebagai Persamaan Maxwell.


Menurut Maxwell, ketika terdapat perubahan medan listrik (E), akan terjadi perubahan medan magnetik (B). Perubahan medan magnetik akan menimbulkan kembali perubahan medan listrik dan seterusnya.

Maxwell menemukan bahwa perubahan medan listrik dan perubahan medan magnetik ini menghasilkan gelombang medan listrik dan gelombang medan magnetik yang dapat merambat di ruang hampa.

Gelombang medan listrik (E) dan medan magnetik (B) yang kemudian dikenal dengan nama gelombang elektromagnetik.

Hukum Dasar Hipotesis Maxwell

Hipotesis yang dikemukakan oleh Maxwell, mengacu pada aturan dasar yaitu Hukum hukum tentang listrik – magnet seperti berikut ini.

1). Hukum Coulomb:  Muatan listrik dapat menghasilkan medan listrik di sekitarnya.

2). Hukum Biot-Savart dan Hukum Ampere: Arus listrik atau muatan listrik yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet di sekitarnya.

3). Hukum Faraday: Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik, dan perubahan medan listrik dapat menghasilkan gaya gerak listrik (GGL) induksi.

Percobaan Hipotesis Maxwell

Maxwell melakukan eksperimen pada dua buah isolator, masing-masing diikat pada ujung pegas dan diberi muatan yang berbeda yaitu muatan positif dan negatif .

Kemudian, pegas digetarkan sehingga jarak antara kedua muatan berubah ubah. Perubahan jarak kedua muatan mengakibatkan medan magnet yang ditimbulkan kedua muatan tersebut berubah- ubah.

Perubahan medan listrik tersebut akan menimbulkan medan magnet yang berubah-ubah pula. Dan dari perubahan medan magnet yang terjadi, akan menimbulkan kembali medan listrik. Demikian seterusnya sehingga terjadi proses yang tidak terputus.

Perambatan medan listrik E dan medan magnet B tegak lurus satu sama lain dan membentuk suatu gelombang secara bersamaan yang disebut gelombang elektromagnet.

Bukti Hipotesis Maxwell Eksperimen Hertz

Heinrich Rudolfh Hertz (1857 – 1894), seorang fisikawan Jerman, yang pertama kali berhasil melakukan eksperimen yang dapat menunjukkan gejala perambatan gelombang elektromagnetik.

Dalam eksperimennya, Hertz menggunakan perangkat celah bunga api di mana muatan digerakkan secara bolak-balik dalam waktu singkat sehingga menghasilkan gelombang berfrekuensi sekitar 109 Hz.

Bukti Hipotesis Maxwell Eksperimen Hertz,
Bukti Hipotesis Maxwell Eksperimen Hertz,

Jika sakelar S digetarkan sehingga terjadi On – Off (putus sambung) secara bergantian dan terus menerus, maka kumparan primer (NP) Ruhmkorf akan menginduksikan pulsa tegangan pada kumparan  sekunder (NS) yang dihubungkan ke elektrode bola di sisi A (loop A).

Tegangan menimbulkan percikan di antara kedua eloktroda bola yang disebabkan adanya pelepasan muatan.  Percikan bunga api di sisi A diikuti dengan terjadinya percikan bunga api pada kedua elektrode bola di cincin kawat pada sisi B (loop B).

Antara loop A dan loop B terjadi rambatan energi adalah adanya gejala resonansi yang diterima pada loop.

Berdasarkan pengamatan ini, disimpulkan terjadi pengiriman energi gelombang elektromagnetik dari sisi A (loop pengirim) ke sisi B (loop penerima).

Gelombang yang dihasilkan dideteksi dari jarak tertentu dengan menggunakan loop kawat yang bisa membangkitkan ggl jika terjadi perubahan medan magnet. Gelombang ini  merambat dengan laju 3 × 108 m/s.

Selain itu, gelombang yang dihasilkan menunjukkan seluruh karakteristik cahaya (pemantulan, pembiasan, dan interferensi).

Bentuk Arah Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik tersusun atas perambatan medan listrik E dan medan magnet B yang saling tegak lurus satu sama lain.

Gelombang Elektromagnetik: Pengertian Bukti Hipotesis Maxwell Percobaan Hertz Jenis Contoh Soal Penggunaan Rumus Perhitungan Spektrum,
Bentuk Arah Gelombang Elektromagnetik

Arah getar dan arah rambat gelombang medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus sehingga gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.

Rumus Persamaan Maxwell

Menurut Maxwell, kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada dua besaran, yaitu permitivitas listrik ε0  dan permeabilitas magnet μ0.

Persamaan Maxwell secara matematis dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.

v = 1/√(ε0 x μ0)

Diketahui:

ε0 = 8,85 × 10–12 C2/Nm2

μ0 = 4π x 10–7 Ns2/C2 atau

μ0 = 1,26 x 10–5 Ns2/C2.

Jika nilai permitivitas listrik ε0  dan permeabilitas magnet μ0 disubstitusikan pada perasamaan Maxwell, maka diperoleh nilai kecepatan gelombang elektromagnetik  sebesar

v = 3 × 108 m/s.

Besar kecepatan gelombang elektromagnetik di ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya yang terukur.

Spektrum Gelombang Elektromagnet

Gelombang elektromagnet terdiri atas bermacam gelombang yang memiliki frekuensi dan panjang gelombang berbeda. Namun gelombang- gelombang ini mempunyai kecepatan rambat yang sama yaitu

v = 3 x 108 m/s.

Seperti gelombang secara umum, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik juga memenuhi hubungan berikut.

v = λ f

dengan

v = cepat rambat gelombang elektromagnetik di ruang hampa (udara)

v = 3 x 108 m/s

λ = panjang gelombang (m)

f = frekuensi (Hz)

Spektrum gelombang elektromagnetik diurutkan mulai panjang gelombang paling pendek sampai paling Panjang adalah sebagai berikut:

  • Sinar gamma (γ)
  • Sinar (rontgen)
  • Sinar ultra violet (UV)
  • Sinar tampak (cahaya tampak)
  • Sinar infra merah (IR)
  • Gelombang radar (gelombang mikro)
  • Gelombang televisi
  • Gelombang radio

Jenis Gelombang Elektromagnetik,

Jenis gelombang elektromagnetik dibedakan berdasakan pada frekuensi dan panjang gelombangnya. Penyusunan perbedaan interval atau jarak dari panjang gelombang dan frekuensi secara berurutan disebut dengan spektrum gelombang elektromagnetik.

Spektrum gelombang elektromagnetik tampak memiliki warna yang berbeda-beda. Warna ini disebabkan perbedaan frekuensi gelombang. Berdasarkan frekuensi gelombang inilah dapat diketahui sifat/karakteristik gelombang. Rentang frekuensi tertinggi adalah sinar gamma dan  frekuensi terrendah adalah gelombang radio.

Gelombang Elektromagnetik: Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggi dalam spektrum gelombang elektromagnetik, yaitu antara 1017Hz sampai 1025 Hz.

Panjang gelombangnya berkisar antara 10-9 sampai 10-15 meter. Sinar gamma berasal dari radioaktivitas nuklir atau atom-atom yang tidak stabil dalam waktu reaksi inti. Sinar gamma memiliki daya tembus yang sangat kuat, sehingga mampu menembus logam yang memiliki ketebalan beberapa sentimeter.

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Elektromagnetik Sinar Gamma
    Sinar gamma banyak diaplikasikan untuk alat deteksi ketebalan benda logam pada pabrikasi berbahan logam. Sinar gamma dapat mendeteksi pengotor atau cacat pada logam.

 Gelombang Elketromagnetik: Sinar-X

Sinar-X mempunyai frekuensi antara 1016 sampai 1022 Hz dengan panjang gelombangnya antara 10–6 sampai 10–14 meter. Sinar –X ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895. Untuk menghormatinya sinar-X juga disebut sebagai sinar rontgen.

Sinar-X dihasilkan dari elektron-elektron yang terletak di bagian dalam kulit elektron atom atau dapat dihasilkan dari elektron dengan kecepatan tinggi yang menumbuk logam.

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Magnetik Sinar X

Sinar-X banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran seperti untuk memotret kedudukan tulang, dan bidang industri dimanfaatkan untuk menganalisis struktur kristal.

Sinar-X mempunyai daya tembus yang sangat kuat. Sinar ini mampu menembus zat padat seperti kayu, kertas, dan daging manusia.

Gelombang Elketromagnetik: Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi antara 1015 Hz sampai 1016 Hz. Dan memiliki Panjang gelombang antara 10-6 sampai 100-8 meter.

Sinar ultraviolet dihasilkan dari atom dan molekul dalam nyala listrik. Selain itu, Sinar ultraviolet dapat diperoleh dari reaksi sinar matahari.

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Elektromagnetik Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet dari matahari dalam kadar tertentu dapat merangsang tubuh menghasilkan vitamin D . Secara khusus, sinar ultra violet juga dapat dimanfaatkan untuk membunuh kuman.

Lampu yang menghasilkan sinar seperti itu digunakan dalam perawatan medis. Sinar ultraviolet juga dimanfaatkan dalam bidang perbankan, yaitu untuk memeriksa tanda tangan nasabah di slip penarikan uang dengan tanda tangan dalam buku tabungan.

Gelombang Elketromagnetik: Cahaya atau Sinar Tampak

Cahaya biasa disebut dengan sinar tampak. Cahaya mempunyai frekuensi sekitar 1014 Hz dengan Panjang gelombangnya antara 400 nm sampai 800 nm. Mata manusia sangat pekaradiasi sinar tersebut, sehingga cahaya atau sinar tampak sangat membantu penglihatan manusia.

Panjang gelombang sinar tampak yang terpendek dalam spektrum bersesuaian dengan cahaya violet (ungu) dan yang terpanjang bersesuaian dengan cahaya merah. Semua warna pelangi terletak di antara kedua batas tersebut

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Elektromagnetik Cahaya Tampak.

Sinar tampak atau cahaya banyak digunakan sebagai lampu penerangan ruma,  jalan, sebagai pelengkai dekoratif gedung, jalan  dan sebagainya.

Gelombang Elketromagnetik: Sinar Infra Merah

Sinar infra merah memiliki frekuensi antara 1010 Hz sampai 1013 Hz dengan Panjang gelombangnya antara 0,1 sampai 10-5 meter. Frekuensi gelombang ini dihasilkan oleh getaran-getaran electron pada suatu atom atau bahan yang dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi khas.

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Elektromagnetik Sinar Infra Merah

Di bidang kedokteran, radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis seperti penyembuhan penyakit encok dan terapi saraf. Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut.

Hal ini mungkin karena sinar infra merah tidak banyak dihamburkan oleh partikel udara. Selain itu, sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.

Di bidang elektronika, infra merah dimanfaatkan pada remote kontrol peralatan elektronik seperti TV dan VCD. Unit kontrol berkomunikasi dengan peralatan elektronik melalui reaksi yang dihasilkan oleh dioda pancar cahaya (LED).

Gelombang Elketromagnetik: Radar atau Gelombang Mikro

Gelombang mikro merupakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar 1010 Hz. Panjang gelombangnya kira-kira 3 mm. Gelombang mikro ini dimanfaatkan pada pesawat radar (radio detection and ranging).

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Elektromagnetik Radar – Mikro

Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.

Misalnya, jika radar memancarkan gelombang mikro mengenai benda, maka gelombang mikro akan memantul kembali ke radar.

Gelombang Elketromagnetik: Gelombang Radio dan Televisi

Gelombang radio mempunyai frekuensi antara 104 Hz sampai 109 Hz. Gelombang televisi frekuensinya sedikit lebih tinggi dari gelombang radio.

  • Contoh Penggunaan Manfaat Gelombang Elektromagnetik Radio Televisi

Gelombang ini diaplikasikan sebagai alat komunikasi, sebagai pembawa informasi dari satu tempat ke tempat lain seperti Radia AM, FM, Stasion Tevelisi dan lainnya

1). Contoh Soal Perhitungan Permeabilitas Maksimum

Gelombang elektromagnetik dalam suatu medium memiliki kecepatan rambat 2,7 × 108 m/s. Jika permitivitas medium 12,76 × 10–12 wb/Am, tentukanlah permeabilitas maksimumnya.

Diketahui:

v = 2,7 × 108 m/s, dan

ε = 12,76 × 10–12 wb/Am.

Ns2/C2 = wb/Am.

μ = …

Rumus Perhitungan Permeabilitas Maksimum Medium Perambatan Gelombang Elektromagnetik.

Permeabilitas medium yang digunakan perambantan gelombang elektromagnetik dapat dinyatakan dengan persamaaan berikut:

v = 1/√(ε x μ) atau

μ = 1/(ε x v2)

μ = 1/12,76 x 10–12)( 2,7 x 108)2

μ = 1,1 x 10-6 wb/Am

2). Contoh Soal Perhitungan Panjang Gelombang Mikro Radar

Gelombang mikro memiliki frekuensi 1 x 1010 Hz dipancarkan dari sebuah radar. Berapakah Panjang gelombang mikro tersebut?

Diketahui

f = 1 x1010 Hz

v = 3 x 108 m/s

Rumua Mencari Panjang Gelombang Mikro Radar

Panjang gelombang dari gelombang mikro sebuah radar dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan berikut:

v = λ f atau

λ = v/f

λ = (3 x 108)/(1 x1010)

λ = 3 x 10-2 m

Jadi Panjang gelombang mikro adalah 3 x 10-2 m

3). Contoh Soal Perhitungan Amplitude Medan Magnetik Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik mempunyai amplitudo medan listrik E = 600 V/m. Berapa amplitudo medan magnetic gelombang elektromagnetik tersebut

Diketahui:

E = 600 V/m

v = 3 x 108 m/s

Rumus Cara Mencari Amplitoda Medan Magnetik Gelombang Elektromagnetik

Besar amplitude medan magnetic delombang elektromagnetik dapat dirumuskan dengan persamaan berikut:

v = – E/B atau

B = -E/v

B = (- 600)/(3 x 108)

B = -2 x 10-6 m/s

Jadi, besar amplitude medan magnetic adalah -2 x 10-6 m/s

4). Contoh Soal Perhitungan Panjang Gelombang Siaran Radio

Sebuah pemancar radio bekerja pada daerah frekuensi 150 MHz. Berapa panjang gelombang siaran yang diterima pesawat radio

Diketahui :

 f = 150 MHz = 1,5 × 108 Hz

v = 3 x 108 m/s

Rumus Mencari Panjang Gelombang Siaran Radio

Panjang gelombang siaran radio dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

v = λ f atau

λ = v/f

λ = (3 x 108)/(1,5 x 108)

λ = 2 m

Jadi, pnjang gelombang siaran radio adalah 3 m

5). Contoh Soal Perhitungan Frekuensi Gelombang Elektromagnetik Di Ruang Hampa

Sebuah gelombang elektromagnetik merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 × 108 m/s. Jika panjang gelombang elektromagnetiknya adalah 60 m, maka tentukan frekuensi gelombang tersebut

Diketahui:

v = 3 × 108 m/s

λ = 60 m

Rumus Menghitung Frekuensi Gelombang Elektromagnetik Di Ruang Hampa

Frekuensi gelombang elektromagnetik yang merambat dalam ruang hampa dapat dirumuskan dengan persamaan berikut:

v = λ f atau

f = v/ λ

f = (3 x 108)/(60)

f = 5 x 106 Hz

Jadi frekuensi gelombang elektromagnetik adalah 5 x 106 Hz

6). Contoh Soal Perhitungan Jarak Objek Dari Radar Antena Pesawat

Melalui antena sebuah radar pesawat terbang, dipancarkan pulsa gelombang radar. Pulsa gelombang dipancarkan dan mengenai objek kemudian diterima kembali oleh antena pesawat setelah 6 x 10-5 detik. Berapa jarak objek dari pesawat

Diketahui :

t = 6 x 105 detik

v = 3 x 10 8 m/s

Rumus Menentukan Jarak Objek Dari Radar Pesawat

Jarak objek dari radar pesawat dapat ditentukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

s = v x (Δt/2)

s = (3 x 108)(6 x 10–5)/(2)

s = 9 x 103 m

s = 9 km

Jadi, Jarak objek dari pesawat adalah 9 km

7). Contoh Soal Perhitungan Panjang Gelombang Pemancar Televisi

Sebuah pemancar Televisi bekerja pada frekuensi 500 MHz. Berapakah Panjang gelombang radio yang terpancar dari pemancar Televisi tersebut?

Diketahui:

f = 300 MHz = 5 x 108 Hz

v = 3 x 108 m/s

Rumus Menghitung Panjang Gelombang Pemancar Televisi

Panjang gelombang yang dipancarkan oleh pemancar televisi dapat dirumuskan dengan persaaan berikut:

v = λ f atau

λ = v/f

λ = (3 x 108)/(5 x108)

λ = 0,6 m

Jadi, Panjang gelombang yang dipancarkan oleh pemancar televisi adalah 0,6 m

8). Contoh Soal Menentukan Jarak Pesawat Dari Radar

Sebuah radar digunakan untuk mendeteksi pesawat udara yang melaluinya. Ternyata radar dapat menangkap gelombang radarnya setelah dipantulkan oleh pesawat udara dalam waktu 2 x 10-3 detik. Berapakah jarak radar dan pesawat udara saat itu?

Diketahui:

Δt = 2 x 10-3 detik

v = 3 x 108 m/s

s = v x (Δt/2)

s = (3 x 108)(2 x 10-3)/(2)

s = 3 x 105 m

s = 300 km

Jadi, Jarak radar dari pesawat udara adalah 300 km

9). Contoh Soal Perhitungan Kedalaman Laut Aplikasi Gelombang Elektromagnetik Mikro,

Seseorang mengukur kedalaman laut dengan cara mengirimkan gelombang elektromagnetik mikro sampai ke dasar laut dengan mengamati pantulan gelombang mikro tersebut. Jika gelombang mikro yang dipantulkan terdeteksi dalam waktu 4 x 10-6 detik, maka hitunglah kedalaman laut tersebut

Diketahui:

Δt = 4 x 10-6 detik

v = 3 x 108 m/s

Rumus Menentukan Kedalaman Laut Dengan Elektromagnetik Mikro,  

Laju rambat gelombang mikro adalah tetap, sehingga jarak yang ditempuh dapat dinyatakan dengan persamaan berikut

s = v Δt

Δt adalah waktu perambatan gelombang.

Jarak yang ditempuh:

s = 2 x kedalaman laut (h), sehingga kedalaman laut:

h = v x (Δt/2)

h = (3 x 10-8)(4 x 10-6)/2

h = 600 m

Jadi, kedalaman laut yang diukur dengan gelombang elektromagnetik mikro adalah 600 m

10). Contoh Soal Ujian Pilihan Ganda Pembahasan Gelombang Elektronik.

Perubahan medan listrik menghasilkan medan magnet dan perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik, pernyataan ini dikemukakan oleh ….

A. James Clerk Maxwell

B. Hertz

C. Zeeman

D. Stark

E. Planck

11). Pembentuk Penyusun Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik terdiri atas … yang saling tegak lurus.

A. gelombang transversal dan medan magnet

B. gelombang medan magnet dan gelombang medan listrik

C. gelombang longitudinal dan transversal

D. gelombang transversal dan medan listrik

E. gelombang listrik dan longitudinal

Daftar Pustaka:

  1. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  2. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  3. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  4. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  5. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  6. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,
  7. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  8. Rangkuman Ringkasan: Hipotesis Maxwell adalah perubahan medan magnet pada dynamo dapat menimbulkan medan listrik dan sebaliknya perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet.
  9. Cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya di ruang hamba yang besarnya 3 × 108 m/s.
  10. Kelebihan gelombang elektromagnetik adalah dapat merambat di ruang hampa, merupakan gelombang trasversal, mengalami pemantulan (refleksi), mengalami pembiasan (refraksi), mengalami interferensi, mengalami lenturan (difraksi), dan arah rambatannya tidak ditentukan oleh medan listrik maupun medan magnet.
  11. Hubungan kecepatan perambatan gelombang, frekuensi, dan Panjang gelombang adalah v = f x λ
  12. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari yang berfrekruensi terkecil sampai yang terbesar adalah gelombang radio, gelombang televisi, gelombang radar/mikro, sinar infra merah, cahaya tampak, sinar ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma.
  13. Gelombang Elektromagnetik: Pengertian Bukti Hipotesis Maxwell Percobaan Hertz Jenis Contoh Soal Penggunaan Rumus Perhitungan Spektrum