Rumusrumus.com kali ini akan membahas ihwal rangkuman makalah bahan gelombang stasioner ujung bebas dan ujung terikat yang mencakup pengertian gelombang serta cara memilih simpul serta perut gelombang, baik itu gelombang stasioner ujung tetap maupun stasioner ujung bebas
Pengertian Gelombang Stasioner
Gelombang stasioner yaitu perpaduan dua gelombang yang mempunyai frekuensi, cepat rambat, dan amplitudo yang sama besar tetapi merambat pada arah yang berlawanan.
Singkatnya, gelombang stasioner yaitu perpaduan ataupun super posisi dari dua gelombang yang identik tetapi berlawanan arah. Sebagai pola gelombang tali yang diikat di salah satu ujungnya, kemudian ujung yang lain kita ayunkan naik turun.
Besar amplitudo gelombang stasioner akan berubah-ubah di antara nilai maksimum dan nilai minimumnya. Titik yang amplitudonya maksimum disebut juga perut dan titik dengan amplitudo minimum disebut simpul.
Gelombang stasioner ada dua jenis yaitu gelombang stasioner pada ujung tetap dan stasioner ujung bebas.
Gelombang Stasioner Pada Ujung Tetap
Dari gambar tersebut sanggup diketahui bahwa pada ujung tetap (terikat) akan membentuk 2 gelombang tali yang arahnya berlawanan. Masing – masing mempunyai persamaan gelombang :
y1 = A sin (ωt – kx) (merambat ke arah kanan)
y2 = A sin (ωt + kx) (merambat ke arah kiri)
Super posisi dari kedua gelombang itu dinyatakan :
ys = y1 + y2 = 2A sin kx cos ωt
Amplitudo campuran Ap sebesar Ap = 2A sin kx
Menentukan Simpul Dan Perut
- Simpul pertama yaitu titik awal berarti jarak dari titik pantul = 0. Simpul kedua merupakan ½ λ, simpul ketiga yaitu λ, keempat 1 ½ λ dst.
- Perut pertama merupakan ¼ λ, perut kedua ¾ λ, perut ketiga 1¼ λ dst.
Gelombang Stasioner Pada Ujung Bebas
Berbeda dengan ujung terikat, pada ujung bebas mempunyai persamaan (fungsi cosinus) :
ys = y1 + y2 = 2A cos kx sin ωt
Amplitudo campuran (Ap)
sebesar Ap = 2A cos kx.
Menentukan Simpul Dan Perut
- Simpul pertama yaitu ¼ λ, simpul kedua = ¾ λ, dan simpul ketiga = 1¼ λ dst.
- Perut pertama yaitu titik awal berarti jarak dari titik pantul = 0. perut kedua yaitu ½ λ, perut ketiga merupakan λ, keempat 1 ½ λ dst.
Menentukan Persamaan Gelombang
Pada umunya persamaan gelombang stasioner sanggup dituliskan sebagai berikut:
y = 2A sin kx cos ωt
y = Ap sin cos ωt
dengan Amplitudo Stasionernya: 2A sin kx
Keterangan:
Ap yaitu Amplitudo Gelombang Stasioner (m)
k yaitu Bilangan Gelombang
λ yaitu Panjang Gelombang (m)
Cara Menentukan simpul gelombang pada ujung terikat
Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar tersebut sanggup dilihat yang namanya simpul-simpul gelombang. Untuk memilih letak-letak simpul tersebut sanggup memakai 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 Letak Simpul Pada Ujung Bebas Gelombang Stasioner
Perhatikan gambar berikut!
Berdasarkan gambar tersebut sanggup dilihat yang namanya simpul-simpul gelombang. Untuk mengetahui letak-letak gelombang yang dihitung dari ujung gelombang, sanggup memakai 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
Sepotong tali yang mempunyai panjang 5 meter, yang salah satu ujungnya terikat berpengaruh dan ujung yang lainnya digerakkan secara kontinu dengan amplitudo 10 cm serta frekuensi 4 Hz.
Jika cepat rambat gelombang pada tali tersebut yaitu 8 m/s
tentukanlah amplitudo titik P yang terletak 1,5 meter dari ujung terikat
Jawab :
Besarnya amplitudo yaitu 20 cm
Demikianlah klarifikasi Rumusrumus.com mengenai gelombang stasioner, Semoga bermanfaat
Materi Terkait :
Sumber https://rumusrumus.com