Terdapat dua gelombang dengan amplitudo dan frekuensi yang sama besar

Halo Sobat Zenius, apa kabar? Semoga tetap semangat belajarnya ya. Di artikel ini, gue mau ngajak sobat semua ngebahas Materi Gelombang Stasioner Kelas 11, lengkap dengan penjelasan rumus, contoh soal dan cara mengerjakannya. Yuk, baca artikel ini sampai selesai!

Nah, ada yang menarik nih dari materi gelombang stasioner ini. Gue yakin, sebagian besar Sobat Zenius suka dengerin musik kan? Elo sendiri suka main alat atau instrumen musik? Tahu nggak sih ternyata, saat elo memainkan alat musik, ada proses fisika yang terjadi?

Misalnya saat elo melantunkan lagu kesukaan sembari memetik gitar akustik. Saat itu, proses fisika apa yang terjadi? Yap, betul sekali, proses fisika yang terjadi adalah gelombang stasioner. Biar makin lengkap, yuk kita bahas lebih jauh pengertian, contoh soal, hingga rumus gelombang stasioner ini!

Pengertian Gelombang Stasioner

Dari analogi di atas, elo sudah bisa ngebayangin kan tentang pengertian gelombang stasioner? Jadi, gelombang stasioner atau gelombang berdiri adalah perpaduan dua gelombang yang mempunyai frekuensi, dan amplitudo yang sama besar tetapi merambat pada arah yang berlawanan.

Contohnya seperti yang dijelaskan di atas, saat elo memetik senar gitar, di saat itu juga muncul gelombang sepanjang lintasan senar gitar. Jika gelombang sudah mencapai ujung dawai yang terikat, gelombang akan dipantulkan kembali. Nah, gelombang itu dinamakan gelombang stasioner atau gelombang berdiri. 

Buat lebih jelasnya kalian bisa buka link ini ya: Persamaan Gelombang Berdiri Ujung Tetap!.

Baca Juga: Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar – Materi Fisika Kelas 11

Rumus Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner merupakan hasil perpaduan dari dua gelombang yang berbeda atau sering berubah-ubah, sehingga tidak semua mempunyai amplitudo yang sama. Nah, gelombang stasioner dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang stasioner ujung tetap dan gelombang stasioner ujung bebas. 

Pada umumnya rumus persamaan gelombang stasioner bisa elo tuliskan sebagai berikut:

dengan Amplitudo Stasionernya

Keterangan:

Ap adalah Amplitudo Gelombang Stasioner (m)

k adalah Bilangan Gelombang

λ adalah Panjang Gelombang (m)

Biar elo lebih paham, gue kasih contoh soalnya ya!

Sepotong senar yang panjangnya 5 meter, salah satu ujungnya terikat kuat sedangkan ujung yang lainnya dapat digerakkan secara kontinu dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 4 Hz. Jika cepat rambat gelombang pada senar itu 8 m/s. Carilah amplitudo titik P yang terletak 1,5 meter dari ujung terikat!

Penyelesaian :

Besarnya amplitudo di titik P yang berjarak 1,5 m dari ujung terikat adalah

Jadi, besarnya amplitudo di titik P yang berjarak 1,5 m dari ujung terikat yaitu = -20 cm.

Gimana? Masih bingung ya? Tenang aja buat lebih jelasnya elo bisa simak penjelasan dari video pembelajaran ini dengan klik banner di bawah ini ya!

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Dua buah gelombang yang memiliki beda fase sebesar 180° dan bergerak searah akan memiliki perpaduan gelombang yang…

A. memiliki amplitudo yang lebih besar dari amplitudo kedua gelombang semula.

B. memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo kedua gelombang semula.

C. memiliki amplitudo yang lebih besar dari amplitudo gelombang pertama dan lebih kecil dari amplitudo gelombang kedua.

D. memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo gelombang pertama dan lebih besar dari amplitudo gelombang kedua.

E. tidak ada jawaban yang tepat.

Jawaban: B. memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo kedua gelombang semula.

Pembahasan: Dua buah gelombang yang memiliki beda fase sebesar 180 derajat dan bergerak searah akan memiliki perpaduan gelombang yang memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo kedua gelombang semula.

Baca Juga: Gelombang Transversal dan Longitudinal – Materi Fisika Kelas 11

1. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini!

(1) Pada ujung bebas, gelombang datang dan gelombang pantul berada dalam fase yang sama.

(2) Pada ujung terikat, gelombang datang dan gelombang pantul berada dalam fase yang berbeda.

(3) Pada ujung bebas, gelombang pantul bergerak dari simpangan maksimum.

(4) Pada ujung terikat, gelombang pantul bergerak dari simpangan minimum.

Pernyataan yang benar adalah ….

A. (1) dan (2)

B. (2) dan (3)

C. (1) , (2), dan (3)

D. (1), (2), (3), dan (4)

Jawaban: D. (1), (2), (3), dan (4)

Pembahasan: 

Pada ujung terikat:

Gelombang datang dan gelombang pantul berbeda fasa.

Gelombang pantul bergerak dari node/simpul/simpangan minimum.

Pada ujung bebas:

Gelombang datang dan gelombang pantul sefasa.

Gelombang pantul bergerak dari perut/simpangan maksimum.

Baca Juga: Mengenal Konsep Gelombang Cahaya – Materi Fisika Kelas 11

3. Seutas senar gitar memiliki panjang 0,5 meter. Jika tegangan senar diatur sedemikian sehingga kecepatan gelombangnya 120 m/s, maka frekuensi dasarnya adalah ….

A. 100 Hz

B. 120 Hz

C. 140 Hz

D. 150 Hz

E. 350 Hz

Jawaban: B. 120 Hz

Pembahasan: 

Diketahui:

Panjang dawai (L) = 0,5 meter

Kelajuan gelombang (v) = 120 m/s.

Ditanya:

Frekuensi dasar (f1) ?

Jawab :

Rumus frekuensi dasar (f1) gelombang stasioner atau gelombang berdiri di mana kedua ujung dawai terikat:

f1 = v / 2L

Frekuensi dasar (f1) gelombang adalah :

f1 = 120 / (2)(0,5) = 120 / 1 = 120 hz

Jawaban yang benar adalah B. 

Baca Juga: Belajar Rumus Frekuensi Gelombang – Materi Fisika Kelas 11

Bagaimana guys? Sudah makin paham kan tentang Materi Gelombang Stasioner Kelas 11 ini? Buat Sobat Zenius yang belum download aplikasi Zenius, yuk langsung aja download apps-nya dengan klik banner di bawah ini, sesuai device yang elo gunakan ya!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimalin persiapanmu sekarang juga!

Khusus buat Sobat Zenius yang ingin meningkatkan nilai rapor, sekaligus tambah paham semua materi pelajaran sekolah untuk kelas 10, 11, 12, elo bisa gabung ke Zenius Aktiva Sekolah. 

Di sini, elo bakal diberikan akses ke ribuan video materi belajar premium, dibimbing langsung sama tutor di Live Class, Try Out buat mengukur kemampuan jawab soal, sampai latihan soal intensif biar makin jago menjawab segala jenis soal ujian lho. Yuk, lihat informasi lengkapnya dengan klik banner di bawah ini, sekarang!

Referensi:

Rumah Belajar Kemendikbud – Jenis Gelombang Stasioner

Originally Published: January 13, 2022
Updated by: Rizaldi Abror