Contoh Soal Gelombang dan Pembahasannya

Contoh Soal Gelombang dan Pembahasannya


1. Sebuah gelombang memiliki persamaan simpangan

Tentukanlah :
a. Amplitudo gelombang
b. Frekuensi gelombang
c. Panjang gelombang
d. Cepat rambat gelombang
e. Besar simpangan sebuah titik pada jarak 10 cm dari pusat getaran saat detik pertama
f. Beda fase antara dua titik yang berjarak 20 cm




Jawab

a. Menentukan besar amplitudo

 Maka besar amplitudo 12 cm


b. Menentukan besar frekuensi

c. Menentukan besar panjang gelombang

d. Menentukan besar cepat rambat gelombang

e. Menentukan besar simpangan pada jarak tertentu dari sumber gelombang dan pada saat tertentu

f. Menentukan besar fase antar dua titik getar yang memiliki jarak tertentu

2. Sebuah gelombang merambat ke arah sumbu x positif memiliki panjang gelombang 10 cm, cepat rambat gelombang 20 cm/s, tinggi gelombang teramati 5 cm. Pada saat getaran dimulai besar simpangan di titik awal adalah nol, persamaan gelombang tersebut adalah ?

Jawab

Kita tuliskan dulu persamaan umum gelombang berjalan

Paling mudah mensubtitusi dulu besar tinggi gelombang atau tinggi gelombang kedalam persamaan gelombang

Selanjutnya kita tentukan dulu besar frekuensi dari besaran cepat rambat gelombang dibagi besaran panjang gelombang yang telah diketahui datanya

Kemudian kita subtitusi besaran frekuensi dan panjang gelombang ke dalam persamaan

Kita bisa menentukan persamaan simpangan gelombang berjalan yaitu

3. Untuk mengukur kecepatan gelombang pada permukaan air ditempatkan dua buah gabus di permukaan air yang berjarak 3 meter, keadaan gabus dibuat hanya bergetar turun naik tanpai ikut mengalir searah dengan cepat rambat gelombang. Kedua gabus terpisahkan oleh satu puncak gelombang, gabus pertama berada di puncak gelombang dan gabus kedua berada di lembah gelombang. Teramati waktu yang dibutuhkan oleh gabus ketika berada di puncak gelombang dan kembali ke puncak gelombang adalah 0,6 detik. Kecepatan gelombang air tersebut adalah ?

Jawab

Alangkah baiknya ketika akan menjawab soal ini kita harus deskripsikan terlebih dahulu kejadian soal cerita di atas karena sngat bermanfaat untuk menentukan panjang gelombangnya

Pada gambar terlihat kedua gabus dipisahkan oleh 1,5 gelombang jadi kita bisa tentukan panjang gelombangnya

Kemudian karena sudah di ketahui periodanya maka bisa kita hitung besar cepat rambat gelombang permukaan air adalah panjang gelombang dibagi periodanya

4. Gambar di bawah menunjukan grafik sebuah gelombang dengan nilai B adalah 1,2 meter . Waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk berjalan dari A ke B adalah 0,6 detik. Persamaan gelombangnya adalah ?

Jawab

Kita harus tentukan terlebih dahulu besar panjang gelombangya, dari A ke B berjarak 1,2 meter dan itu dibentuk oleh 1,5 gelombang, maka kita bisa tentukan besar panjang gelombangnya sebagai berikut

Kemudian kita tentukan besar periodanya. Diketahui waktu dari A ke B adalah 0,6 detik itu juga menunjukan waktu yang dibutuhkan untuk membentuk 1,5 gelombang sedangkan definisi perioda adalah waktu yang dibutuhkan untuk membentuk satu gelombang, maka bisa kita hitung

Besaran panjang gelombang dan perioda bisa kita subtitusikan ke dalam persamaan gelombang

Persamaan gelombang grafik di atas adalah

5. Sebuah gelombang menempuh jarak 5 meter dalam waktu 0,4 detik. Tinggi gelombang yang terbentuk 0,4 meter, teramati perioda gelombang adalah 0,2 detik. persamaan gelombang adalah ?

Jawab

Kita tentukan kecepatan gelombangnya dari jarak di bagi waktu

Kemudian kita tentukan panjang gelombangnya

Kita subtitusikan besaran anplitudo, panjang gelombang, dan perioda ke dalam persamaan gelombang

Persamaan gelombangnya adalah