Getaran. Gelombang dan Gelombang Bunyi

Category: SMA

Getaran

Getaran adalah gerakan bolak balik suatu benda di sekitar titik keseimbangan misalnya getaran tali biola, getaran pegas, dan ayunan bandul

bandul           satu getaran adalah gerakan bandul dari A-B-C-B-A

                                                               setengah kali getaran adalah gerakan bandul dari A - B - C atau  B - C - B

                                                               seperempat kali getaran = A - B atau B - C         

Getaran harmonik sedernaha adalah Gerakan Bolak Balik suatu benda disekitar titik keseimbangannya.

1. Pegas.

     Benda berbentuk spiral yang dapat melenting.

     Gaya Pemulih pegas adalah Gaya yang besarnya sebanding dengan simpangan dan selalu berlawanan arah dengan arah simpangan, karena gaya pemulih cenderung mengembalikan pegas ke keadaan semula.    Persamaan Gaya pemulih Pegas :

                                                                              F = gaya pemulih Pegas  (N)

                                                           k = Konstanta Pegas  (N/m)

                                                                              Y = Simpangan (m)

                           

                               pegas

2. Periode dan Frekuensi

    Periode adalah waktu yang diperlukan oleh benda untuk melakukan satu kali getaran.

    Frekuensi adalah Banyaknya Getaran yang ditempuh benda dala waktu satu detik/second

                                                    dan               um

3. Rumus Periode dan Frekuensi pada pegas 

                                      dan                 

             dimana k = m.ω2       dan   ω = 2∏f          atau       ω = 2∏/T

             keterangan    :  T = periode  ( detik/sec)

                                     n = banyaknya getaran

                                      f = frekuensi ( hertz = Hz)

                                      m = massa benda pegas  (kg)

                                      k = Konstanta pegas  ( N/m)

                                      ω = kecepatan sudut (rad/m)

4. Konstanta Pegas Gabungan seri berlaku rumus          

                                   pegas seri pararel

    Pegas digabung seri             

    Pegas di bagung Pararel     Ktotal  = K1+ k2

5. Energi Potensial pada Pegas

     adalah besarnya energi yang diperlukan untuk merenggangkan pegas sama dengan energi yang tersimpan pada pegas.

                                                                                                Ep = Energi Potensial

                                             F  = Gaya Tarik (N)

                                                                                                Δy = pertambahan panjang pegas ( m)

 6. Bandul

     Bandul di definisikan sebagai benda bermassa (m) yang dapat ber ayun dari suatu sistem ayunan.

     Jika sebuah benda  bermasaa (m) diayunkan kekanan sehingga gaya pemulih melawan simpangannya karena gaya pemulih cenderung mengembalikan benda ke keadaan awalnya.

   bandul2                                                   bandul3

                                                                                                       F = Gayapemulih pada bandul (N)

     Rumus GayaPemulih     :                                    m = massa bandul (Kg)        

                                                                                                        g = Percepatan Grafitasi ( m/s2)

                                                                                                        θ = sudut yang dibentuk oleh bandul

7. Periode dan Frekuensi Bandul

                                                                                                         l = panjang tali

                                                    

8. Persamaan Gerak Harmonik Sederhana

    a. Simpangan : besarnya simpangan tergantung dari amplitudo dan sudut  simpangannya.

                            maksimum ketika sin  = 1   atau    = 90 sehingga   

    b. Kecepatan : Turunan pertama dari persamaan simpangan benda

        Vy

        Nilai simpangan Vy maksimum pada saat cos ωt = 0 sehingga  Vmaks  = Aω

    c. Percepatan adalah turunan pertama dari persamaan kecepatan dan dirumuskan dengan ay.

        ay = -ω2Asin ωt.

        Nilai Percepatan ay maksimum pada saat sinωt = 90 sehingga  amaks = - ω2A

    d. Fase Getaran adalah           dimana  = fase,   t = waktu , dan T adalah periode dan f = frekwensi

 

9. Energi Gerak Harmonik Sederhana

    a. Energi kinetik benda bergerak harmonik adalah    

    b. Energi Potensial benda saat bergerak harmonik adalah    

    c. Energi Mekanik benda adalah merupakan energi total benda yang bergerak harmonik 

             di mana A = Amplitudo, dan y = simpangan dari titik keseimbangan

 

 

GELOMBANG 

Gelombang adalah getaran yang merambat. Dalam hal ini yang merambat adalah energinya.

Berdasarkan arah getaran dan arah rambatnya, gelombang di bagi menjadi dua, yaitu Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal.  

Gelombang Transversal adalah gelombang yang memiliki arah getaran tegak lurus dengan arah rambatnya.

 

gelombang  

lihat gambar 

Satu panjang gelombang adalah jarak dari satu lembah satu bukit (dari A sampai E), atau jarak antara dua bukit berurutan ( dari B sampai F), atau jarak dua lembah berurutan (dari D sampai H)

Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang memiliki arah getar sejajar dengan arah rambatnya.

 

gelombang pegas 

Satu panjang Gelombang longitudinal adalah jarak satu rapatan dan satu regangan  berurutan (jarak ABC)

Besaran besaran dasar gelombang : λ = panjang gelombang  adalah jarak yang ditempuh dalam satu periode (satu gelombang)
                                                     T = periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu gelombang
                                                      f = frekuensi adalah banyak gelombang dalam satu detik
                                                      v = cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu detik
                                                      A = Amplitudo adalah simpangan maksimum.
 
Gelombang berdasarkan aplitudonya dapat dikelompokkan menjadi Gelombang berjalan dan gelombang Stationer
Gelombang berjalan adalah Gelombang yang Amplitudonya Tetap. misalkan gelombang yang merambat pada tali yang sangat panjang
                          gel3
Persamaan simpangan gelombang di titik P adalah 
Yp = A sin ω tp  = A sin ω (to ) 
Yp = A sin (ωt - kx)      ---> dimana k = 2π/λ
note : gelombang merambat ke arah sumbu X positif kekanan dengan titik acuan O, artinya gelombang merambat menjauhi titik               acuan  Y = A sin (ωt - kx)
         gelombang merambat ke arah sumbu X negatif kekiri dengan acuan tetap O artinya gelombang merambat mendekati titik
          acuan    Y = A sin (ωt + kx)
 
      Cepat rambat gelombang nya adalah  v = f . λ =   , dimana ω adalah koefisien t dan k = koefisien x
 
  Fase, sudut fase dan beda fase
   Fase (φ)   ==>    
   Sudut Fase (θ)    ==>   θ = 2πφ
    Beda Fase (Δφ)     ==>   Δφ = 
 
Gelombang Stasioner adlah gelombang yang Amplitudonya berbeda beda. 
Gelombang stasioner berbentuk dari hasil perpaduan dua gelombang atau interferensi yang mempunyai amplitudo dan frekuensi sama, tetapi arah rambatnya berlawanan.
- Gelombang stasioner ujung bebas.
   gel ujungbebas
 
 
        

      - Gelombang stasioner ujung terikat

       gel ujungtetap

 

kesimpulan 

gab gel

 

GELOMBANG BUNYI

Bunyi adalah sesuatu yang terdengar (didengar) atau ditangkap oleh telinga. Bunyi dihasilkan oleh sumber bunyi yang bergetar.

Tinggi rendahnya bunyi tergantung dari tinggi frekuensi sumber bunyi. Frekuensi merupakan banyaknya getaran perdetik, artinya semakin banyak jumlah getaran yang dihasilkan dalam satuan waktu maka bunyi yang dihasikan akan semakin nyaring (nadanya tinggi)

Kuat lemahnya Bunyi tergantung dari amplitudo sumber bunyi. semakin besar amplitudonya akan semakin kuat bunyi yang dihasilkan 

 

Ask about this product

Comments