Daftar Isi:
pusatdapodik.com kali ini kita akan membahas rangkuman materi gelombang stasioner ujung bebas dan ujung terikat yang meliputi pengertian gelombang dan cara menentukan simpul dan perut gelombang baik gelombang diam ujung tetap maupun ujung bebas
Pengertian Gelombang Stasioner
Gelombang stasioner adalah gabungan dua gelombang yang memiliki frekuensi, kecepatan, dan amplitudo yang sama tetapi merambat dengan arah yang berlawanan.
Singkatnya, gelombang stasioner adalah kombinasi atau superposisi dari dua gelombang yang identik tetapi berlawanan. Misalnya gelombang seutas tali yang diikat salah satu ujungnya, lalu kita mengayunkan ujung yang lain ke atas dan ke bawah.
Amplitudo gelombang stasioner akan bervariasi antara nilai maksimum dan minimumnya. Titik dengan amplitudo maksimum disebut perut dan titik dengan amplitudo minimum disebut node.
Ada dua jenis gelombang stasioner, yaitu gelombang stasioner pada ujung tetap dan gelombang stasioner pada ujung bebas.
Gelombang Stasioner Di Ujung Tetap
Dari gambar terlihat bahwa pada ujung yang tetap (diikat) akan terbentuk 2 gelombang tali yang berlawanan arah. Masing-masing memiliki persamaan gelombang:
y1 = Dosa (ωt – kx) (naik ke kanan)
y2 = Dosa (ωt + kx) (naik ke kiri)
Posisi super dari dua gelombang dinyatakan:
ys = y1 + y2 = 2A sin kx cos ωt
Amplitudo gabungan dari Ap adalah Ap = 2A sin kx
Tentukan Simpul Dan Perut
- Simpul pertama yang merupakan titik awal berarti jarak dari titik pantul = 0. Simpul kedua ½ λ, simpul ketiga λ, simpul keempat 1 ½ λ, dst.
- Perut pertama adalah ¼ λ, perut kedua adalah ¾ λ, perut ketiga adalah 1¼ λ dan seterusnya.
Gelombang Stasioner Di Ujung Bebas
Berbeda dengan ujung terikat, ujung bebas memiliki persamaan (fungsi cosinus):
ys = y1 + y2 = 2A cos kx sin ωt
Amplitudo gabungan (Ap)
sama dengan Ap = 2A cos kx.
Tentukan Simpul Dan Perut
- Node pertama adalah ¼ λ, node kedua = ¾ λ, dan node ketiga = 1¼ λ dan seterusnya.
- Perut pertama adalah titik awal, artinya jarak dari titik pantul = 0. Perut kedua ½ λ, perut ketiga λ, perut keempat 1 ½ λ dan seterusnya.
Tentukan Persamaan Gelombang
Secara umum persamaan gelombang stasioner dapat ditulis sebagai berikut:
y = 2A sin kx cos ωt
y = Ap sin cos ωt
dengan Amplitudo Stasionernya: 2A sin kx
Informasi:
Ap adalah Amplitudo Gelombang Stasioner (m)
k adalah Bilangan Gelombang
λ adalah Panjang Gelombang (m)
Cara Menentukan simpul gelombang pada ujung yang terikat
Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar tersebut, terlihat nama-nama simpul gelombang. Untuk menentukan lokasi node tersebut, Anda dapat menggunakan persamaan:
xn+1 = (2n) λ /4
n = 0, 1, 2, . . .
Untuk simpul ke-1, n = 0, perut ke-2, n = 1 dan seterusnya.
Cara Menentukan Lokasi Simpul di Ujung Bebas Gelombang Stasioner
Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar tersebut, terlihat nama-nama simpul gelombang. Untuk mengetahui letak gelombang yang dihitung dari ujung gelombang, dapat menggunakan persamaan:
xn+1 = (2n + 1) λ/4
n = 0, 1, 2, . . .
Untuk simpul ke-1, n = 0, perut ke-2, n = 1 dan seterusnya.
Contoh soal
Seutas tali panjangnya 5 meter, salah satu ujungnya diikat kuat dan ujung lainnya digerakkan terus menerus dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 4 Hz.
Jika cepat rambat gelombang pada tali 8 m/s
tentukan amplitudo titik P yang terletak 1,5 meter dari ujung dasi
Menjawab :
Amplitudonya 20 cm
Demikian penjelasannya pusatdapodik.com mengenai gelombang stasioner, semoga bermanfaat
