PERTEMUAN KE: 4
Topik: GelombangKompetensi Dasar: Memahami konsep dan
prinsip-prinsip gejala gelombang 1. Pengertian GelombangGelombang
adalah sebuah getaran yang merambat. Contoh: Tali digetar-getarkan,
air dalam ember dimasuki kerikil, Slinki digerak-gerakan
dlsb.Dengan demikian gelombang memiliki sifat sifat getaran seperti
memiliki frekuensi, kecepatan sudut, periode, simpangan dan
amplitudo. Selain sifat sifat getaran, gelombang memiliki sifat
khas yang tidak dimiliki oleh getaran, misalnya cepat rambat
gelombang dan bilangan gelombang.2. Sifat-sifat gelombanga.
Gelombang itu dapat mengalami pemantulan (Refleksi)Pemantulan
gelombang dapat ditunjukkan pada tali yang ujungnya digetarkan dan
ujung yang lain terikat atau bebas sehingga mengalami pemantulan
juga terjadi pada gelombang air yang menumbuk penghalang maka akan
mengalami pemantulan.
b. Gelombang itu dapat mengalami pembelokan (Refraksi)Ketika
sebuah gelombang melewati bidang batas dua medium, maka gelombang
tersebut akan mengalami pembelokan arah (pembiasan) mengikuti hukum
Snellius. Jika gelombang datang dari medium lebih rapat ke medium
kurang rapat akan dibelokkan mendekati garis normal dan
sebaliknya.Dalam pembiasan gelombang berlaku:
i = sudut datang r = sudut pantul v1 = cepat rambat gelombang
datang (m/s) v2 = cepat rambat gel. bias (m/s) = panjang gelombang
datang (m) = panjang gel. bias (m)c. Gelombang itu dapat mengalami
pelenturan (Difraksi)Jika gelombang merambat dan mengenai
penghalang yang memiliki celah sempit, maka akan megalami lenturan
(difraksi gelombang). Ketika melewati celah sempit titik-titik
gelombang dicelah itu akan menjadi sumber gelombang baru dan
meneruskan gelomang itu ke segala arah.
d. Gelombang itu dapat mengalami perpaduan (Interferensi)Jika
dua buah gelombang atau lebih yang memiliki frekuensi yang sama
bertemu, maka kedua gelombang tersebut dapat mengalami perpaduan
(Interferensi gelombang).
e. Gelombang itu mengalami penyerapan (polarisasi) Polarisai
adalah peristiwa penyerapan sebagian arah getar gelombang.
PERTEMUAN KE: 5
Topik: GelombangKompetensi Dasar : Menganalisis perbedaan
jenis-jenis gelombang
1. Jenis-jenis gelombang
Menurut medium rambatnya gelombang dibagi dua , yaitu:A.
Gelombang ElektromagnetikGelombang Elektromagnetik adalah gelombang
yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Contoh: gelombang
cahaya, gelombang radio, gelombang radar, gelombang televisi .B.
Gelombang MekanikGelombang Mekanik adalah gelombang yang memerlukan
medium dalam perambatannya.Contoh: gelombang pada tali, gelombang
bunyi, gelombang air.
Menurut arah getar arah perambatannya gelombang dibagi dua ,
yaitu:A. Gelombang TransversalGelombang Transversal adalah
gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah perambatannya.
Misalnya gelombang tali, gelombang permukaan air dan gelombang
cahaya.B. Gelombang LongitudinalGelombang longitudinal adalah
gelombang yang arah getarnya searah / sejajar dengan arah rambatan.
Misalnya : gelombang bunyi di udara, gelombang yang merambat pada
pegas, gelombang pada slinki.
Menurut Amplitudonya gelombang dibagi dua , yaitu:A. Gelombang
BerjalanGelombang Berjalan adalah gelombang yang amplitudonya tetap
ditiap titik yang dilaluinya. Misal: gelombang yang merambat pada
tali yang panjang.B. Gelombang StasionerGelombang Stasioner adalah
gelombang yang amplitudonya berubah-ubah. Misal: gelombang senar
guitar.
2. Istilah-istilah pada gelombang transversalPerhatikan grafik
simpangan gelombang (A) sebagai fungsi posisi (x)
Puncak gelombang adalah titik tertinggi gelomgang (D dan F)Dasar
gelombang adalah titik terendah gelombang (E dan G)Bukit gelombang:
lengkungan ODPLembah gelombang: lengkungan PEQAmplitudo gelombang
(A): tinggi puncak gelombangPanjang gelombang ( ): jarak antara 2
puncak gelombang berturut-turut.Satu panjang gelombang (1 ) terdiri
dari satu bukit dan satu lembah.
3. Istilah-istilah pada gelombang Longitudinal Satu panjang
gelombang (1 ) terdiri atas satu rapatan dan satu renggangan
Rapatan Renggangan
4. Besaran-besaran gelombang Frekuensi (f) adalah banyaknya
gelombang yang melewati suatu titik setiap detik.Periode (T) adalah
waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk menempuh satu gelombang
penuh.Panjang gelombang ( ): jarak antara 2 puncak/2 dasar
gelombang berturut-turut (gelombang transversal).Panjang gelombang
( ): jarak antara 2 pusat rapatan/ 2 pusat renggangan yang
berdekatan (gelombang longitudinal).Cepat rambat gelombang (v)
adalah jarak yang ditempuh oleh satu panjang gelombang ( ) setiap
satu periode (T).
5. Hubungan antara T, f, v dan
v = cepat rambat .... m/s. f = frekuensi ..... Hz. = panjang
gelombang ...m.
Cepat rambat gelombang tergantung pada media perambatannya. Pada
Gelombang Transversal, misalnya pada gelombang tali. Cepat
rambatnya tergantung pada gaya tegang tali dan masa tiap meternya.
Secara matematis, cepat rambat pada gelombang tali dirumuskan
sebagai berikut :
Dengan :
v=Cepat rambat gelombang ( m/detik )F=Gaya tegang pada tali (
Newton )m = Massa tali total ( kg )=Massa tali per meter ( kg/m )l
= Panjang tali
6. Persamaan gelombang berjalanPersamaan simpangan: Y = A sin (
t kx )dengan: y = simpangan ... m.A = amplitudo ..... m. =
kecepatan sudut ... rad/sx = posisi dalam medium ... mt = waktu
gelombang bejalan .....s, k = bilangan gelombang ....
m-1catatan:jika gelombang menjalar kekiri simpangan bernilai (+),
jika menjalar kekanan simpangan (-).LEMBAR KERJA SISWAPERTEMUAN KE:
4NILAI
Topik: GelombangKompetensi Dasar: Memahami konsep dan
prinsip-prinsip gejala gelombang Kelompok :
..............................................................Ketua
: .......................................................... Teman
kerja 1. ..........................................................
2. .......................................................... 3.
.......................................................... 4.
..........................................................Hari,
tanggal:
..............................................................Kelas/Prodi
:
..............................................................
Diskusikan dengan kelompok masing-masing!1.Berikan 3 contoh
gejala gelombang:
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................2.Interferensi
dua gelombang adalah
.......................................................................................................................................................................................................................................................................3.
Persamaan Gelombang dengan getaran adalah bahwa keduanya sama-sama
memiliki:
....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4.
Polarisasi gelomnang adalah:
...................................................................................................................................................................................................................................................................................................5.
Gelombang itu bisa mengalami pembiasan yaitu ketika
..........................................................................................................................................................................................................................................................
LEMBAR KERJA SISWAPERTEMUAN KE: 5NILAI
Topik: GelombangKompetensi Dasar: Memahami konsep dan
prinsip-prinsip gejala gelombang Kelompok :
..............................................................Ketua
: .......................................................... Teman
kerja 1. ..........................................................
2. .......................................................... 3.
.......................................................... 4.
..........................................................Hari,
tanggal:
..............................................................Kelas/Prodi
:
..............................................................
1. Gelombang mekanik adalah:
..........................................................................................................................Contoh
2 saja:
.................................................................................................................................................2.
Gelombang transversal adalah:
......................................................................................................................Contoh
2 saja:
.................................................................................................................................................3.
Grafik gelombang transversal terlihat pada gambar berikut
ini.Hitung cepat rambat gelombang pada grafik di samping! 20
m5101520t(s)
Solusi:
4. Sebuah slinki menghasilkan gelombang longitudinal dengan
jarak rapatan dan renggangan yang berdekatan 25 cm. Jika frekuensi
gelombang 60 Hz, berapa cepatan rambat gelombang pada slinki
tersebut? Solusi:
5. Sebuah gelombang berjalan dengan persamaan sebagai berikut :Y
= 20 Sin 0,40 (60t - x) X dan y dalam cm dan t dalam detik.
Hitunglah:a. Amplitudo Gelombang ( A )b. Bilangan Gelombang ( k )c.
Panjang Gelombang ( )d.Frekuensi Sudut Gelombang ( ) e. Frekuensi
Gelombang ( f ) Solusi:
TUGAS TERSTRUKTURPERTEMUAN KE: 4
NAMANILAI
KLAS
NOMOR
HARI/TGL
Jawab pertanyaan/soal berikut!1. Jelaskan perbedaan antara
getaran dan gelombang!Jawab:
2. Sebuah gelombang datang pada bidang batas antara dua medium
dengan sudut datang 300, gelombang memasuki medium kedua dengan
kecepatan 15 m/s dan dibelokkan dengan sudut bias 450. Tentukan: a.
Cepat rambat gelombang datangb. Ineks bias medium kedua relatif
terhadap medium pertamaSolusi:
TUGAS TERSTRUKTURPERTEMUAN KE: 5
NAMANILAI
KLAS
NOMOR
HARI/TGL
1. Jelaskan pengertian istilah berikut pada gelombang: a.
Periode c. Panjang gelombangb. Frekuensi d. Cepat rambatSolusi:a.
......................................................................................................................................................b.
......................................................................................................................................................c.
......................................................................................................................................................d.
......................................................................................................................................................2.
Gelombang transversal merambat pada tali seperti gambar
berikut.Jika kecepatan rambat gelombangnya v = 10 m/s, tentukan
frekuensi dan periode gelombang tersebut!6 mV = 10 m/s
Solusi:
3. Sebuah kabel bermassa 10 kg, panjang 100 meter dan tegangan
4000 N digetarkan sehingga menghasilkan gelombang tali dengan
panjang gelombang 0,4 meter, tentukan Frekuensi gelombang tersebut!
Solusi:
4. Persamaan gelombang berjalan pada dawai adalah y = 0,20 sin
(8t - 2x) cm. Jika x dan y bersatuan m dan t bersatuan sekon, maka:
Hitunglah:a. Amplitudo Gelombang ( A )b. Bilangan Gelombang ( k )c.
Panjang Gelombang ( )d.Frekuensi Sudut Gelombang ( )e.Frekuensi
Gelombang ( f ) f. Cepat rambat Gelombang ( v ) Solusi:
PERTEMUAN KE: 6
Topik: Gelombang BunyiKompetensi Dasar: Menganalisis perbedaan
jenis-jenis gelombang
1. Pengertian BunyiBunyi adalah hasil getaran. Bunyi dapat
merambat jika ada medium (padat, cair, gas). Benda yang bergetar
tersebut disebut sumber bunyi. Contoh: Bunyi mesin, Sound, Guitar,
Gong, Kentongan, bedug dlsb. Bunyi memindahkan energi yang berasal
dari sumber bunyi dalam bentuk Gelombang Longitudinal. Bunyi dapat
dideteksi oleh telinga atau instrumen. Bunyi merupakan energi yang
dirambatkan dalam bentuk gelombang.Bunyi berdasarkan frekuensinya
ada 3 jenis:a. Bunyi infrasonik, yaitu bunyi yang frekuensinya
kurang dari 20 Hz. dapat didengar oleh jangkrik.b. Bunyi audio,
yaitu bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. dapat
didengar manusiac. Bunyi ultrasonik, yaitu bunyi yang frekuensinya
lebih dari 20.000 Hz. dapat didengar kelelawar. Tinggi rendahnya
bunyi ditentukan oleh frekuensinya, sedang kuat lemahnya bunyi
ditentukan oleh amplitudonya.2. Aplikasi gelombang bunyi dalam
kehidupana. Gelombang SONAR (Sound Navigation ang Ranging)Sonar
biasa terdapat pada kapal yang bekerja berdasarkan prinsip
pemantulan bunyi. Cara kerja Sonar dengan mengirim gelombang suara
kebawah permukaan kemudian menunggu gelombang pantulan. Sonar
digunakan untuk menentukan kedalaman laut, menentukan kapal
tenggelam, kapal selam dlsb.b. Supersonic dan sonic boomPesawat jet
dapat bergerak dengan kecepatan lebih tinggi dari pada kecepatan
rambat bunyi, kecepatan yang lebih tinggi dari pada cepat rambat
bunyi disebut Supersonic. Sedang kerugian dari pesawat supersonic
adalah Sonic Boom (ledakan bunyi sangat keras) hingga dapat
merobohkan bangunan).c. Pemanfaatan gelombang ultrasonik1). Dalam
bidang kedokteranSifat gelombang ultrasonic yang dapat dipantulkan
sehingga dapat dimanfaatkan dalam bidang kedokteran misalnya USG
(Ultrasonografi)2). Dalam bidang MetalurgiUntuk mendeteksi
kebocoran pipa logam bawah tanah.d. Gelombang radioGelombang radio
memiliki frekuensi antara 104 Hz s.d 107 Hz. gelombang ini memiliki
sifat mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfeer bumi sehingga dapat
menjangkau tempat yang jauh dari permukaan bumi.e. Gelombang
televisiGelombang TV ini merambat lurus dan tidak dapat dipantulkan
oleh lapisan atmosfer sehingga digunakan satelit diangkasa untuk
memancarkan gelombang TV dari pemancar kepengguna.f. Gelombang
Radar (Radio detection and Ranging)Radar merupakan gelombang
elektromagnetik dengan frekuensi 1.010 Hz. antena radar dapat
bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang. Pancaran
dilakukan secara terarah dalam bentuk pulsa, jika pulsa ini
mengenai sasaran, maka akan ada pulsa pantulan yang sebagian akan
diterima oleh antena radar. Fungsi gelombang radar untuk mengetahui
perkiraan cuaca, mengatur dan mendeteksi pesawat terbang ketika
mengudara.3. ResonansiPeristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena
pengaruh getaran benda lain disebut Resonansi. Syaratnya adalah
kedua benda frekuensinya harus sama.Sebuah sumber bunyi yang telah
diketahui frekuensinya ditempatkan dalam mulut tabung resonansi
(pipa organa), dengan mengubah-ubah panjang kolom udara dalam
tabung yaitu dengan menaikkan dan menurunkan tinggi permukaan air
dalam tabung, pada panjang kolom udara tertentu akan terjadi
resonansi yang ditandai suara keras yang berasal getaran udara
dalam pipa tersebut.Pipa Organaa. Pipa Organa tertutupResonansi
kePanjang kolom udara (L)Jumlah simpul dan perut
1L = .1 s dan 1 p
2L = .2 s dan 2 p
3L = 5/4 .3 s dan 3p
nL = (2n + 1). .n = 0, 1, 2, 3 ......n s dan n p
Frekuensi pipa organa tertutup: dengan: n = 0 nada dasar, n = 1
nada atas1, n = 2 nada atas 2a. Pipa Organa terbuka
Resonansi kePanjang kolom udara (L)Jumlah simpul dan perut
1L = .1 s dan 2 p
2L = 2 s dan 3 p
3L = 3/2 .3 s dan 4p
nL = (n + 1). .n = 0, 1, 2, 3 ......n s dan (n+1) p
Frekuensi pipa rgana terbuka: dengan: n = 0 nada dasar, n = 1
nada atas1, n = 2 nada atas 2
4. Efek DopplerKita pernah mendengar suara ambulans, ketika
ambulans mendekat suara terdengar tinggi dan akan terdengar rendah
ketika menjauh. Peristiwa ini disebut Efek Dopler.Efek Dopler
adalah suatu gajala berubahnya frekuensi yang didengar karena
sumber bunyi relatif bergerak terhadap pendengarnya.Hubungan antara
frekuensi bunyi dengan sumber bunyi adalah:
vp = +, jika p mendekati sumber bunyivp= -, jika p menjauhi
sumber bunyivs= +, jika sumber bunyi menjauhi pvs= - ,jika sumber
bunyi mendekati pfp= frekwensi pendengar . Hzfs= frekwensi sumber
bunyi Hzvp= kecepatan pendengar m/svs= kecepatan sumber bunyi .....
m/sv= kecepatan bunyi diudara .. m/s
LEMBAR KERJA SISWAPertemuan ke: 6NILAI
Topik: Gelombang BunyiKompetensi Dasar: Menganalisis perbedaan
jenis-jenis gelombang Kelompok :
..............................................................Ketua
: .......................................................... Teman
kerja 1. ..........................................................
2. .......................................................... 3.
.......................................................... 4.
..........................................................Hari,
tanggal:
..............................................................Kelas/Prodi
:
..............................................................
Diskusikan dengan kelompok masing-masing!1. Pipa organa terbuka
menghasilkan nada atas kedua dengan frekuensi 1700 Hz. cepat rambat
bunyi diudara 340 m/s. Berapa panjang pipa organa
tersebut!Solusi:
2. Sebuah pipa organa tertutup yang panjangnya 115 cm
menghasilkan 2 frekuensi harmonik yang berturut-turut 750 Hz dan
1050 Hz. berapa cepat rambat bunyi diudara pad pipa
tersebut?Solusi:
3. Sebuah mobil membunyikan klakson bergerak menjauhi pendengar
yang diam, kecepatan mobil 72 km/h frekwensi klakson 150 Hz. Bila
cepat rambat bunyi diudara 340 m/s. Berapakah frekwensi yang
didengar oleh pendengar?Solusi:
TUGAS TERSTRUKTURPERTEMUAN KE: 6
NAMANILAI
KLAS
NOMOR
HARI/TGL
1. Frekuensi nada atas pertama pipa organa terbuka A sama dengan
frekuensi nada dasar pipa organa tertutup B. Jika panjang pipa A =
60 cm. tentukan panjang pipa B! Solusi:
2. Kereta bergerak dengan laju 72 km/h menuju stasiun sambil
membunyikan pluit. Bunyi pluit terebut telah didengar oleh kepala
stasiun dengan frekwensi 720 Hz. Jika laju bunyi diudara 340 m/s
berapakah frekwensi pluit tersebut. Solusi:
LEMBAR KERJA SISWAPertemuan ke: 7NILAI
Kompetensi Dasar: Menyajikan hasil penyelidikan fenomena
gelombang melalui pengamatan dari Vedeo/power pointSumber: Pesona
Fisika SMK Kelompok :
..............................................................Ketua
: .......................................................... Teman
kerja 1. ..........................................................
2. .......................................................... 3.
.......................................................... 4.
..........................................................Hari,
tanggal:
..............................................................Kelas/Prodi
:
..............................................................
Diskusikan dengan kelompok masing-masing!A. Penyelidikan Effect
DopplerSetelah kalian mengamati tayangan vedeo dari pesona fisika1.
Coba kalian jelaskan peristiwa effect Dopller menurut pendapatmu
sendiri dalam kelompok 2. Bagaimana menurut pendapat kalian dari
simulasi effect Dopler tersebut.
B. Penyelidikan Gelombang KejutSetelah kalian mengamati tayangan
vedeo pesona fisikaCoba kalian simpulkan tentang gelombang kejut
dan Sonic boomJawab:
PENGAYAANPERTEMUAN KE: 4
NAMANILAI
KLAS
NOMOR
HARI/TGL
1. Sebutkan persamaan dan perbedaan antara getaran dan
gelombang!Jawab:
2. Sebutkan dan jelaskan sifat-sifat gelombang!Jawab:
PENGAYAANPERTEMUAN KE: 5
NAMANILAI
KLAS
NOMOR
HARI/TGL
1. Dalam 30 sekon ada 10 gelombang laut yang melintas. Jika
Jarak antara puncak dan dasar gelombang yang berdekatan 6 meter,
tentukan cepat rambat gelombang laut tersebut!. Solusi:
2. Gelombang transversal merambat pada tali seperti gambar
berikut.Jika kecepatan rambat gelombangnya v = 6 m/s, tentukan
frekuensi dan periode gelombang tersebut!3 mV = 6 m/s
PENGAYAANPERTEMUAN KE: 6
NAMANILAI
KLAS
NOMOR
HARI/TGL
1. Pipa organa tertutup A memiliki frekuensi nada atas pertama
sama dengan tinggi dengan frekuensi nada dasar pipa organa terbuka
B. Jika keadaan yang sama panjang pipa B = 20 cm, tentukan panjang
pipa A? Solusi:
2. Sebuah mobil pemadam kebakaran bergerak dengan membunyikan
sirine berfrekuensi 600 Hz. seseorang menangkap bunyi sirine 500
Hz. dalam keadaan diam diwarung. Berapa kecepatan mobil pemadam
kebakaran tersebut jika bergerak menjauhi warung?Solusi:
Tugas Portofolio
Buatlah portofolio hasil karya dalam satu topik yaitu
Gelombang.Karya yang dapat dijadikan Portofolio adalah:1. Hasil Tes
Tertulis2. Hasil Penugasan Remidial/Pengayaan3. Hasil Kerja LKS4.
Hasil Kerja Penugasan5. Laporan Tugas Proyek6. Laporan Penilaian
Diri 7. Laporan Penilaian antar Teman
TUGAS PROYEKNILAI
GELOMBANG
Topik: Membuat alat komunikasi/telephone sederhana Kelompok :
..............................................................Ketua
: .......................................................... Teman
kerja 1. ..........................................................
2. .......................................................... 3.
.......................................................... 4.
..........................................................Hari,
tanggal:
..............................................................Kelas/Prodi
:
..............................................................Tujuan
: Menyelidiki gelombang bunyi yang merambat pada zat
padat/tali.
Alat dan bahan:a. Sepotong bambud. Gergaji besi/kayub. Benang 6
m e. Gunting dan paku kecilc. Kertas/plastikf. Karet
Langkah kerja:a. Potong bambu menjadi dua bagian sama panjang
kira-kira 15 cm. (kedua bambu bagian kanan-kiri bolong).b. Ambil
plastik/kertas secukupnya untuk menutup sebagian lubang dari dua
bambu tersebut lalu ikat dengan karet.c. Lubangi plastik/kertas
dengan paku pada kedua bambu tersebut, lalu masukkan benang pada
plastik kemudian ikat agar benang tidak lepasd. Tarik kedua bambu
hingga talinya tegang, lalu coba bicara dengan temanmu
Pertanyaan:1. Ketika alat tersebut digunakan pada kondisi
benangnya kendor apa yang terjadi? Jelaskan!2. Ketika alat tersebut
digunakan pada kondisi benangnya tegang apa yang terjadi?
Jelaskan!3. Dapatkah kalian merumuskan kecepatan bunyi yang
merambat pada tali tersebut?
Kesimpulan:...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Buat
laporannaya: