Identitas :Nama Sekolah : SMA Muhammadiyah-2 SurabayaMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XII/1Standar Kompetensi :Kompetensi Dasar :

1.1 Sifat sifat Gelombang (1x45 menit)

1.1.1 Penjelasan Teori

Gambar.1

Apa itu gelombang?Pernahkan kalian melemparkan sebuah batu pada permukaan air yang tenang, fenomena apa yang kalian amati? Akan kalian amati riak air yang berbentuk lingkaran bergerak ke tepi. Riak air tersebut dalam fisika dikenal sebagai gelombang (gelombang air). Lihat gambar.1. Dari fenomena tersebut dapatlah dituliskan definisi tentang gelombang sebagai berikut:

Macam macam Gelombang

MODUL.1 Gelombang

Tujuan Pembelajaran :Setelah kegiatan pembelajaran siswa ini selesai, diharapkan siswa :

1. Mampu menjelaskan dan mendeskripsikan tentang pengertian gelombang

2. Mampu membedakan dan mendeskripsikan macam macam gelombang

3. Mampu menjelaskan dan mendeskripsikan sifat sifat umum gelombang yang meliputi (i) Pemantulan, (ii) Pembiasan ,(iii) Interferensi, (iv) difraksi dan (v) Polarisasi

Gelombang adalah gangguan/Getaran yang dirambatkan dari suatu tempat ke tempat lain dalam medium

Contoh Soal Berapa panjang gelombang transversal jika :Jarak antara dua lembah berdekatan 40 cm?Jarak antara lembah dan puncak 20 cm?

Gelombang secara umum dapat dikelompokkan dalam gelombang mekanik, elektromagnetik dan materi. Gelombang mekanik dapat berupa gelombang transversal dan longitudinal.

Gelombang TransversalGelombang transversal adalah gelombang yang arah

getaran partikel partikel mediumnya tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang. Seperti pada gambar.2, pegas yang salah satu ujungnya dipegang dan ujung lainnya digetarkan naik turun, maka dalam pegas akan merambat gelombang yang arahnya kekanan. Pada pegas ada bagian yang membentuk puncak dan lembah. Jarak antara dua puncak atau lembah yang berdekatan

sama dengan satu panjang gelombang (λ ) dan jarak antara puncak dan lembah berdekatan sama dengan setengah panjang

gelombang (1/2λ ).

Contoh: Gelombang tali Gelombang air Gelombang elektromagnetik

Gambar.2

Gambar. 3

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Gelombang radio Gelombang mikro Infra merah Cahaya tampak Ultraviolet Sinar X Sinar gama

Catatan:Semakin kebawah frekwensinya semakin besar,akan tetapi panjang gelombangnya semakin pendek

Besaran Gelombang1. Simpangan (y)

Adalah kedudukan partikel yang bergetar terhadap kedudukan setimbang

2. Amplitudo (A)Simpangan maksimum partikel yang bergetar terhadap kedudukan setimbang

Arah rambatan gelombang

Arah getaran partikel gelombang

Puncak Puncak

Lembah

Jarak antara dua rapatan berdekatan 8 cm,berapa panjang gelombang?Jarak antara rapatan dan renggangan yang berdekatan 6 cm, berapa panjang gelombang?

Contoh Soal

3. Frekwensi (f)Banyaknya gelombang dalam satu periode

4. Periode (T)Waktu yang diperlukan satu panjang gelombang

5. Panjang Gelombang Jarak antara dua buah titik yang fasenya sama

6. Cepat Rambat GelombangJarak yang ditempuh oleh gelombang dalam tiap satuan waktu

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getaran partikel partikel medium searah dengan arah rambatan gelombang. Pada gambar 4, suatu pegas yang salah satu ujungnya dipegang dan ujung lainnya digetarkan maju mundur,

maka dalam pegas akan merambat gelombang yang arahnya searah dengan arah getaran yang menimbulkan. Dalam pegas terdapat bagian yang mengalami rapatan dan lainnya renggangan. Jarak antara dua rapatan dan dua renggangan yang

berdekatan sama dengan satu panjang gelombang ( λ ) dan jarak antara rapatan dan renggangan yang berdekatan sama

dengan setengah panjang gelombang ( ½ λ ).

Gambar.4

λ ½ λ

Rapatan Renggangan

Tugas MandiriTugas Mandiri1. Pada gelombang air laut, jarak antara dua buah puncak yang berdekatan

adalah 2 meter. Berapa panjang gelombang air laut tersebut?2. Sebuah guntur terdengar setelah 4 detik kilat terlihat. Jika kecepatan bunyi

di udara 340 m/s, berapa ketinggian sumber guntur tersebut?3. Gelombang transversal yang merambat dinyatakan seperti pada gambar

berikut. Y(m)

0,4 0 0,2 0,4 0,6 t(sec)

2 m-0,4

Tentukan:a. Amplitudo gelombang?b. Periode gelombang?c. Frekwensi gelombang?d. Panjang gelombang?e. Cepat rambat gelombang?

4. Rapatan dan renggangan pada gelombang longitudinal seperti dibawah ini:

40 cm

Jika cepat rambat gelombang longitudinal 340 m/s. Tentukan:a. Panjang gelombang?b. Frekwensi gelombang?c. Periode gelombang?

1.2 Persamaan Gelombang (1x45 menit)

1.2.1Penjelasan Teori

Apa Persamaan Gelombang?

Persamaan gelombang adalah hubungan matematis antara besaran besaran gelombang. Dengan persamaan tersebut dapat dipelajari keadaan gelombang yang merambat.

Persamaan Simpangan GelombangPerhatikan gambar.5. Suatu gelombang dihasilkan oleh sumber yang bergetar pada titik O, yang dirambatkan kekanan dengan kecepatan v.

v

O P

x

untuk mencapai titik P, gelombang memerlukan waktu.

x = v top top = x/ v

jika titik O terlah bergetar selama t detik, maka titik P telah bergetar selama :

tp = (t – x/v)

Tujuan Pembelajaran :Setelah kegiatan pembelajaran siswa ini selesai, diharapkan siswa :

1. Dapat menurunkan persamaan simpangan gelombang2. Dapat menurunkan persamaan kecepatan gelombang3. Dapat menurunkan persamaan percepatan gelombang

Sehinggan simpangan getaran dititik P dapat dituliskan.

Y p=ASinωt p=ASinω (t− x

v)=ASin(ωt−ω

xv)

Karena: ω /v=k , maka simpangan gelombang secara umum dapat dituliskan :

Y=ASin (ωt±kx )Dimana:Y = Simpangan gelombang (m)A = Amplitudo gelombang (m)ω = Frekwensi sudut (rad/s) = 2π f = 2π /T

K = bilangan gelombang (1/m) = 2π /λλ = Panjang gelombang (m)

Sedangkan kecepatan gelombang dapat diperoleh dengan cara menurunkan persamaan simpangan gelombang diatas terhadap waktu (dy/dt), akan didapatkan:

v=ω ACos(ωt±kx )

Jika fungsi kecepatan tersebut diturunkan lagi terhadap waktu (dv/dt), maka akan didapatkan persamaan percepatan:

a=−ωA2 Sin( ωt±kx )