Gelombang

TUGAS KELOMPOK

Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah fisika

Dosen pengampu

Drs. Hadi Pramono M.Pd

Disusun Oleh :

1. Sanwasi

2. Ahyadi

3. Ahmad Ully Fahmi

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI SYEKH NURJATI CIREBON

Tahun Pelajaran 2014/2015

A. Gelombang

Gelombang adalah gejala dari perambatan usikan (gangguan) di dalam suatu medium. Pada peristiwa rambatan tersebut tidak disertai dengan perpindahan tempat yang permanen dari materi – materi medium. Rambatan dari usikan (gangguan) itu merupakan rambatan energi.

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi turut mendorong terciptanya alat pengirim dan penerima informasi yang mempunyai cara kerja dengan mengirim atau menerima gelombang. Tanpa disadari setiap makhluk hidup di bumi ini hidup dalam lautan gelombang. Sinar matahari, sinar kosmis yang setiap saat menghujani bumi, suara bising di jalan, sampai gelombang radio dari seluruh pemancar di seluruh dunia, berkelebatan tak henti – hentinya di sekitar makhluk hidup di bumi ini. Sayangnya hanya sedikit gelombang  yang dapat terlihat oleh mata manusia  secara langsung, seperti gelombang laut, gelombang diam pada senar gitar.(Linggih,1998,h:230)

Gelombang dapat dikelompokkan menjadi 2 bagian :

a.       Gelombang Elektromagnetik

Yang    termasuk    gelombang    elektromagnetik    di    antaranya:    cahaya, gelombang radio, gelombang tv, gelombang radar, sinar infra merah, sinar

ultraviolet, sinar X dan sinar gamma.

b.      Gelombang Mekanik

Sedangkan yang termasuk gelombang mekanik adalah : gelombang bunyi, gelombang pada tali, gelombang permukaan air.

B. Bentuk Gelombang Gelombang

Gelombang menurut arah getarnya dibagi dalam dua bagian, yaitu:

a.  Gelombang Tranversal

adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus arah perambatannya. Sehingga  bentuk  dari  gelombang  tranversal  terdapat  bukit  dan  lembah gelombang. contoh: gelombang pada tali dan gelombang permukaan air. Terdapat  tiga  hal  penting  yang  mendukung  terbentuknya  gelombang tranversal yaitu:

1.   Adanya  gaya  tali  yang  menimbulkan  perpindahan  pada  waktu pulsa melewatinya.

2.   Tali harus bersifat elastik.

3.   Tali harus mempunyai kelembaman, sehingga akan menghasilkan getaran harmonis yang sederhana.

b. Gelombang Longitudinal

adalah gelombang yang arah getarnya berimpit atau searah dengan arah rambat gelombang. Suatu gelombang longitudinal tidak menyatakan suatu deretan bukit atau lembah gelombang. tetapi suatu deretan rapatan dan renggangan.   Rapatan  dan  renggangan   gelombang   longitudinal   dapat dilihat  pada  sebuah  kawat  spiral  yang  dibentangkan  mendatar.  contoh: gelombang pada pegas dan gelombang bunyi.

C. Sifat Umum Gelombang

Gelombang mempunyai beberapa sifat umum, yaitu:

         1. Gelombang dapat mengalami pemantulan (refleksi)

Pada  setiap  pemantulan  gelombang  akan  berlaku  sudut  datang  gelombang sama  dengan  sudut  pantulnya.  Gelombang  datang,  garis  normal  dan  gelombang pantul terletak pada satu bidang datar. Pemantulan gelombang dapat terlihat pada dinding kolam, bila pada permukaan air kolam yang tenang diberikan usikan atau gangguan  maka  pada permukaan  air akan  timbul  gelombang  berbentuk  lingkaran yang mengembang. Bila gelombang sampai pada dinding kolam akan timbul pula gelombang pantul, tetapi arah mengembang berlawanan arah dengan gelombang datang.

2.             Gelombang dapat mengalami pembiasan (refraksi)

Bila dalam perambatannya, sebuah gelombang melewati bidang batas dua medium, maka arah gelombang datang tersebut akan mengalami pembelokkan, arah pembelokkan  gelombang  ini  disebut  dengan  pembiasan.  Hukum  Snellius menyebutkan,

“bila gelombang  datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat maka gelombang akan dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya”

Jadi  dalam  pembiasan   gelombang   besar   kecepatan   gelombang   akan   berubah, demikian juga panjang gelombangnya akan berubah, yang tetap adalah frekuensi gelombang. (Kamajaya, 1990, h: 218)

3. Gelombang dapat mengalami penggabungan (interferensi)

Apa yang terjadi bila dua buah gelombang atau lebih saling bertemu? Pada benda pertemuan akan menyebabkan terjadinya tumbukan, benda yang satu akan terpental dari benda yang lain. Tumbukan seperti itu tidak pernah terjadi pada gelombang, dua gelombang yang bertemu akan saling lewat begitu saja seakan – akan merambat sendiri – sendiri tanpa halangan. Untunglah demikian, karena jika tidak kita tentu mengalami banyak kesulitan dalam berkomunikasi. Orang yang bercakap – cakap tidak akan dapat mendengarkan perkataan lawan bicaranya karena terbentur oleh suaranya sendiri.

Dengan  menggunakan  sebuah  tangki  riak  juga  dapat  dilakukan  percobaan untuk  menentukan  interferensi  dua  buah  gelombang.  Di  dalam  tangki  riak  akan tampak suatu pola akibat perpaduan antara dua buah gelombang. Perpaduan antara dua buah gelombang atau lebih pada suatu tempat pada saat yang bersamaan itulah yang di sebut interferensi. (Prasetio, 1992, h:87)

4. Gelombang dapat mengalami lenturan (difraksi)

Bila suatu gelombang melewati suatu penghalang yang mempunyai celah sempit, maka menurut Huygens, titik – titik pada celah yang sempit itu akan menjadi sumber gelombang yang baru dan meneruskan gelombang tersebut ke segala arah. Jadi yang melewati celah sempit itu akan mengalami lenturan yang disebut dengan difraksi. (Kamajaya, 1990, h: 220)

D. Persamaan Kecepatan Perambatan Gelombang

      Kecepatan perambatan gelombang adalah satu panjang gelombang dibagi periode. Secara matematis kecepatan perambatan gelombang V dapat ditulis sebagai berikut :

Karena f = 1/T maka kecepatan perambatan gelombang juga dapat ditulis sebagai berikut :

dengan :

v = kecepatan perambatan gelombang (m)

T = Periode gelombang (s)

f = Frekuensi gelombang (Hz)

λ = panjang gelombang (m)

B. Persamaan Gelombang

    Jika seutas tali yang cukup panjang digetarkan sehingga pada tali terbentuk gelombang transversal berjalan. Gelombang merambat dari titik A sebagai pusat koordinat menuju arah sumbu x positif. Perhatikan gambar dibawah ini.

 

Jika titik A telah bergetar secara periodik selama t sekon. Simpangan gelombang di titik A akan memenuhi simpangan getaran harmonik, yang memenuhi persamaan berikut:

dengan:
          y = Simpangan gelombang (m)
         A = Amplitudo atau simpangan maksimum (m)
         ω = Kecepatan sudut (rad/s)
          t = Lamanya getaran (s)
Oleh karena :

maka persamaan simpangan diatasdapat ditulis menjadi :

y = A sin 2π φ