- SOAL PENYELESAIAN GELOMBANG BUNYI SBMPTN
- 10 SOAL JAWAB MATERI GEJALA GELOMBANG
- Soal Jawab Gelombang Mekanik Fisika Kelas XI
- SOAL PENYELESAIAN GELOMBANG CAHAYA SMA
1. Kecepatan rambat gelombang dalam dawai tegang dari bahan tertentu dapat diperkecil dengan...
A. Memperpendek dawai
B. Memperbesar massa dawai per satuan panjang
C. Memperkecil luas penampang dawai
D. Memperbesar tegangan dawai
E. Memperkecil massa jenis dawai
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
$v=\sqrt{\frac{F}{\mu }}=\sqrt{\frac{F}{\rho .A}}$
Keterangan rumus:
- v = cepat rambat gelombang (m/s)
F = gaya tegangan pada tali (N)
µ = massa persatuan panjang tali (kg/m)
ρ = massa jenis dawai (kg/m^3)
A = luas penampang (m^2)
- Memperbesar massa dawai per satuan panjang (µ)
Memperbesar luas penampang dawai (A)
Memperbesar massa jenis dawai (ρ)
Memperkecil tegangan dawai.
2. Suatu gelombang berjalan merambat pada tali yang sangat panjang dengan frekuensi 10 Hz dan cepat rambat gelombang 5 m/s. Jika amplitudo gelombang 10 cm maka persamaan simpangan gelombang tersebut pada suatu titik yang berjarak x dari sumber gelombang adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Persamaan simpangan gelombang:
-
$\\y = A sin 2\pi (ft - \frac{x}{\lambda } )\Rightarrow \lambda =\frac{v}{f} \\y = A sin 2\pi (ft - \frac{x.f}{v}) \\y = 0,1 sin 2\pi (10) (t - \frac{x}{5}) \\y = 0,1 sin 20\pi (t - 0,2x)$
3. Suatu gelombang stasioner memiliki persamaan y = 40 cos (4πx) sin (100πt), x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Pernyataan berikut berkaitan dengan gelombang stasioner berikut.
1). Amplitudo gelombang sumber adalah 40 cm.
2). Frekuensi gelombang sumber 50 Hz
3). Panjang gelombang sumber adalah 50 cm.
4). Cepat rambat gelombang sumber adalah 250 cm/s
Pernyataan di atas yang benar adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Persamaan umum gelombang stasioner ujung terikat:
dari persamaan diperoleh: Amplitudo: $\\2A = 40 \\A = \frac{40}{2} \\A = 20 \: cm$
Frekuensi: $\\2\pi f =100\pi\\f=50\, Hz$
Panjang Gelombang: $\\4\pi =\frac {2\pi }{\lambda } \\\lambda =\frac{2}{4}=0,5\: cm$
Cepat Rambat: $\\v = \lambda \times f \\v = 0,5 \times 50 \\v = 25 cm.s^{-1}$
4. Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 0,2 s. Jika jarak antara dua puncak gelombang 0,5 meter, gelombang akan mencapai jarak 5 meter dalam waktu...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
-
$\\\frac{\lambda }{T}=\frac{x}{t} \\t=\frac{x.T}{\lambda } \\t=\frac{5.0,2}{0,5}=2\, s$
5. Sebuah gelombang merambat dengan kelajuan 340 m/s memiliki frekuensi 680 Hz. Jarak dua titik yang memiliki fase berlawanan sebesar...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Panjang gelombang:
-
$\\\lambda = \frac{v}{f} \\\lambda = \frac{340}{680} = 0,5 m$
-
$\\x = \frac{1}{2} \lambda , \frac{3}{2} \lambda , \frac{5}{2} \lambda , ..... \\x = \frac{1}{2} (0,5), \frac{3}{2} (0,5), \frac{5}{2} (0,5), ..... \\x = 0,25m,0,75m, 1,25m, ..... \\x = 25\: cm,\: 75\: cm, \: 125\: cm, .....$
6. Sebuah gelombang memiliki persamaan simpangan y = 0,01 sin π (32t + 2x) serta x dan y dalam meter, dan t dalam sekon. Frekuensi dan panjang gelombang dari gelombang tersebut adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
lihat cara menyelesaikan soal no 3
- $\\y = 0,01 sin \, \pi (32t + 2x)\\y = 0,01 sin \, 2\pi (16t + x)\\y = A sin \, 2\pi (ft + \frac{x}{\lambda })$
- f = 16 Hz
- λ = 1 m
7. Sebuah gelombang merambat pada seutas tali menuju ujung tali bebas, dengan amplitudo 20 cm, periode 0,1 s, dan panjang gelombang 25 cm. Jika panjang tali 8 meter, amplitudo superposisi gelombang datang dan gelombang pantul pada jarak 75 cm dari ujung pemantulan adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
- $\\y = 2 A. \cos 2\pi(\frac{x}{\lambda }) \sin 2\pi (\frac{t}{T}) \\y = 2 (20). \cos 2\pi(\frac{75}{25}) \sin 2\pi (\frac{t}{0,1}) \\y = 40 \cos 2\pi (3) \sin 20\pi t \\y = 40 \cos 6\pi . \sin 20\pi t\\ \\A = 40 \cos 6\pi =40\, cm$
8. Pada percobaan Melde, digunakan seutas benang yang panjangnya 1 meter dan massa benang 5 gram. Apabila beban bermassa 200 g digantungkan pada benang tersebut, kecepatan perambatan gelombang pada benang adalah (g = 10 m/s²)...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
- $\\v=\sqrt{\frac{Mgl}{m}}\\v=\sqrt{\frac{200.10^{-3}(10)(1)}{5.10^{-3}}}\\\\v=20\, m.s^{-1}$
9. Seutas dawai panjangnya 40 cm, kedua ujungnya terikat dan digetarkan sehingga pada seluruh panjang dawai terbentuk empat perut gelombang. Dawai tersebut ditarik dengan gaya 100 N. Jika massa dawai 1 gram, frekuensi getaran dawai adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
- P=n+1
4=n+1
n=3 (nada atas ke-3)
- $\\f=\frac{n+1}{2l}\sqrt{\frac{F.l}{m}}\\f=\frac{3+1}{2(0,4)}\sqrt{\frac{100(0,4)}{10^{-3}}}\\f=5\times 200=1000\, Hz$
10. Gelombang transversal merambat dari A ke B dengan cepat rambat 12 m/s pada frekuensi 4 Hz dan amplitudo 5 cm. Jika jarak AB = 18 m, banyaknya gelombang yang terjadi sepanjang AB adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
- $\\X=n.\lambda =n\frac{v}{f}\\18 =n.\frac{12}{4}\\n=6$
11. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan amplitudo 10^-2 m dan periode 0,2 s. Jarak AB = 0,3 m. Jika cepat rambat gelombang 2,5 m/s, beda fase antara titik A dan B adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
- $\\\Delta \theta = 2\pi .(\frac{\Delta x}{\lambda })\Rightarrow \lambda =v.T \\\Delta \theta = 2\pi .(\frac{0,3}{0,5})\Leftarrow \lambda =2,5.(0,2) \\\Delta \theta = \frac{6\pi}{5}\: rad$
