Materi Pembelajaran

GETARAN DAN GELOMBANG

I.                  GETARAN

A.                Getaran adalah gerak bolak-balik secara periodic melalui titik kesetimbangan.

Perhatikan gambar diagram berikut ini:

Keterangan:

O                     : titik setimbang

OA atau OB   : Simpangan terjauh/terbesar (amplitude)

Satu getaran    : OAOBO= AOBOA = BOAOB

      B.                 Parameter pada getaran adalah:

     1.                  Periode

Periode adalah waktu yang dipelukan untuk melakukan satu getaran penuh.

Keterangan:

                : Periode (Sekon)

                : banyaknya getaran

                 : waktu yang diperlukan (sekon)

    2.                  Frekuensi

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang tarjadi setiap sekon.

Untuk mencari besarnya periode dan frekuensi dapat dicari dengan rumus:

Keterangan:

n : banyak getaran.

t : waktu (s)

f : frekuensi (Hz)

 3.                  Amplitudo

Amplitudo adalah simpangan terjauh dari titik kesetimbangan.

Amplitudo tidak mempengaruhi besarnya frekuensi dan periode getar, tetapi mempengaruhi kuat lemahnya getaran.

Hubungan antara Frekuensi dan Periode Getaran

Semakin besar frekuensi getaran semakin kecil periode getaran.

 Sebaliknya semakin kecil frekuensi getaran semakin besar periode .

Dapat dirumuskan Sebagai berikut:

                                                                          

Keterangan:

T : periode(sekon)

 : frekuensi (Hz)

Satuan frekuensi dalam SI adalah Hertz(Hz).

Satuan frekuensi yang lain adalah circle/sekon=c/s=get/s

1 Hz= c/s

1 kHz= 103 Hz= 103c/s

1 MHz=10⁶ Hz=10⁶ c/s

Contoh Soal :

a)      Sebuah bandul berayun sebanyak 60 getaran dalam waktu 0,5 menit.  hitunglah frekuensi dan periode getarannya!

Diketahui   :  n = 60 kali

                       t  = 0,5 menit = 30 detik

Ditanya      : T, f =………….?

Jawab         :

b)      Sebuah benda bergetar dengan frekuensi 50 Hz, berapakah periode getarnya?

Diketahui   :   = 50 Hz

                              Ditanya       : T =………….?

Jawab         :

II.               GELOMBANG

Gelombang adalah getaran yang merambat. Dalam perambatannya gelombang memindahkan energi, sedangkan medium yang dilaluinya tidak ikut berpindah.

Berdasarkan medium (Zat perantara), gelombang dibagi menjadi dua  yaitu:

A.                Gelombang Mekanik : Gelombang yang merambat memerlukan medium zat antara.

Contoh : Gelombang diatas permukaan air, gelombang pada tali, gelombang bunyi

B.                Gelombang Elektromagnetik : gelombang yang dalam perambatannya tanpa melalui medium zat antara

Contoh : gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang TV, gelombang sinar X, radar

Berdasarkan arah rambatan dan arah getarannya, gelombang dibagi menjadi dua yaitu:

C.                 Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarannya. Contoh : gelombang tali, gelombang permukaan air, gelombang pada slinki yang digetarkan naik turun.

D.                Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang merambat berimpit terhadap arah getarnya. Contoh : gelombang bunyi, gelombang pada slinki yang digetarkan maju-mundur.

Perhatikan bagan gelombang transversal di bawah ini!

Keterangan:

Bukit                               : ABC, EFG

Lembah                           : CDE,GHI

Puncak gelombang          : B, F

Dasar gelombang             : D, H

Titik simpul                     : A, C,E,G,I

Amplitudo gelombang   : BB’=FF’=HH’=JJ’

1 Gelombang  transversal terdiri atas 1 gunung/bukit gelombang dan 1 lembah gelombang.

ABCDE=BCDEF=CDEFG=1 gelombang dengan panjang gelombang AE=BF=CG dan seterusnya.

Perhatikan bagan gelombang longitudinal di bawah ini!

1 gelombang pada gelombang longitudinal terdiri atas 1 rapatan dan 1 renggangan.

Besaran-besaran pada gelombang adalah:

·         Amplitudo gelombang(A) adalah simpangan terjauh dari titik kesetimbangan.

·         Periode gelombang(T) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali gelombang.

·         Frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang yang terjadi setiap sekon.

·         Panjang gelombang(£) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode

·         Cepat rambat gelombang(v) adalah jarak yang ditempuh setiap sekon.

Hubungan antara panjang gelombang, Peroide dan cepat rambat gelombang adalah

Contoh soal:

Selama 1,5 sekon terjadi gelombang seperti pada gambar dibawah ini:

Hitunglah :

1.       Panjang gelombang                                     4. Frekuensi

2.       Jumlah gelombang                                       5. Cepat rambat gelombang

3.       Periode

Penyelesaian:

1.       Panjang gelombang(        ): panjang satu  bukit ditambah satu lembah = 10 meter

2.       Jumlah gelombang ( n )= 2

3.       Periode (T) =   =  = 3 sekon

4.       Frekuensi (f) =  =  = 1,3 Hz

5.       Cepat rambat gelombang (v) =      . f = 10 . 1,3 = 13 m/s

SOAL LATIHAN GETARAN DAN GELOMBANG

1. 1.       Perhatikan gambar ayunan berikut ini !

Yang disebut satu getaran penuh adalah ……………

a.       A – B

b.      A – O – B

c.       A – O – B – O

d.      A – O – B – O – A

1. 2.       Waktu yang dibutuhkan untuk untuk melakukan satu kali getaran disebut……..

a.       Periode getaran

b.      Frekuensi getaran

c.       Amplitude getaran

d.      Panjang gelombang

1. 3.       Sebuah benda bergetar sebanyak 100 kali dalam waktu 20 detik. Maka frekuensi dan periode getarannya adalah……… Hz dan………..sekon

a.       50  dan 0,2

b.      0,2 dan 50

c.       5 dan 0,2

d.      0,2 dan 5

1. 4.       Besaran yang dimiliki oleh gelombang tapi tidak dimiliki oleh getaran adalah………

a.       Frekuensi

b.      Periode

c.       Cepat rambat

d.      Amplitude

1. 5.       Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 20 m/s dengan peiode  2 detik. Maka panjang gelombang tersebut adalah…………

a.       10 m

b.      20 m

c.       15 m

d.      40 m

Kunci jawaban

Getaran dan Gelombang

1.       D

2.       A

3.       C

4.       C

5.       D