11 SOAL Dan PENYELESAIAN SINGKAT GEJALA GELOMBANG

Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA - Gejala-Gejala Gelombang adalah peristiwa yang dialami gelombang, antara lain:
  1. Dispersi.
  2. Difraksi.
  3. Interferensi.
  4. Pembiasan.
  5. Pemantulan.
  6. Polarisasi.
SOAL PENYELESAIAN GEJALA GELOMBANG

Soal 1. Pernyataan berikut ini berkaitan dengan sifat-sifat gelombang:
  1. arah rambatnya tegak lurus dengan arah getar
  2. arah rambatnya sejajar dengan arah getar
  3. dapat dipantulkan
  4. dapat dipolarisasikan
Pernyataan yang terkait sifat gelombang transversal adalah....
A. 1, 2 dan 3
B. 1, 3 dan 4
C. 2, 3 dan 4
D. 1, 2 dan 4
E. 1, 2, 3 dan 4
Penyelesaian Fisika: B
Pernyataan yang berkaitan dengan sifat-sifat gelombang: arah rambatnya tegak lurus dengan arah getar, dapat dipantulkan, dapat dipolarisasikan

Soal 2. Pernyataan yang benar berkaitan dengan sifat-sifat gelombang adalah....
A. gelombang memindahkan energi disertai dengan perpindahan materi dalam medium perambatan
B. cahaya termasuk gelombang longitudinal
C. semua gelombang memerlukan medium untuk perambatan
D. polarisasi dapat terjadi pada gelombang elektromagnetik
E. gelombang bunyi tidak dapat dibiaskan
Penyelesaian Fisika: D
Pernyataan yang berkaitan dengan sifat-sifat gelombang adalah: polarisasi dapat terjadi pada gelombang elektromagnetik

Soal 3. Suatu gelombang dilukiskan seperti berikut:
11 SOAL Dan PENYELESAIAN SINGKAT GEJALA GELOMBANG
Besar cepat rambat gelombang adalah....
A. 45 cm/s
B. 30 cm/s
C. 15 cm/s
D. 7,5 cm/s
E. 3,75 cm/s
Penyelesaian Fisika: D
\[\begin{align*}v&=\frac{s}{t}\\ v&=\frac{45}{6}\\v&=7,5cm.s^{-1}\end{align*}\]

Soal 4. Gelombang bunyi dengan cepat rambat 1400 m/s memiliki frekuensi sebesar 50 Hz. Panjang gelombang bunyi tersebut adalah....
A. 28 m
B. 25 m
C. 20 m
D. 18 m
E. 6 m
Penyelesaian Fisika: A
\[\begin{align*}\lambda &=\frac{v}{f}\\ &=\frac{1400}{50}\\\lambda &=28m\end{align*}\]

Soal 5. Pada permukaan suatu danau terdapat dua buah gabus yang terpisah satu dengan yang lain sejauh 60 cm. Keduanya naik-turun bersama permukaan air dengan frekuensi 2 Hz. Bila salah satu gabus berada di puncak bukit gelombang, yang lainnya berada di lembah gelombang, sedangkan di antara kedua gabus tersebut terdapat satu bukit gelombang. Cepat rambat gelombang pada permukaan danau adalah....
A. 2,4 m/s
B. 1,2 m/s
C. 0,8 m/s
D. 0,3 m/s
E. 0,2 m/s
Penyelesaian Fisika: B
11 SOAL Dan PENYELESAIAN SINGKAT GEJALA GELOMBANG
\[\begin{align*}\frac{3}{2}\lambda &=90\\ \lambda &=60\: cm\\\\ v&=f\times \lambda \\&=2\times 60\\&=120\: cm.s^{-1}\end{align*}\]

Soal 6. Gelombang transversal merambat dari A dan B dengan cepat rambat 12 m/s pada frekuensi 4 Hz dan amplitudo 5 cm. Jika jarak AB adalah 18 m, maka banyaknya gelombang yang terjadi sepanjang AB adalah....
A. 9
B. 8
C. 7
D. 6
E. 4
Penyelesaian Fisika: D
\[\begin{align*}n&=\frac{L}{\lambda}\\&=\frac{L.f}{v} \\&=\frac{18.4}{12}\\&=6\end{align*}\]

Soal 7. Diberikan persamaan gelombang sebagai y = 0,02 sin(5x + 100t) dengan y dan x dalam satuan meter dan t dalam sekon. Cepat rambat gelombang adalah....
A. 0,05 m/s
B. 0,05 π m/s
C. 5 m/s
D. 5π m/s
E. 20 m/s
Penyelesaian Fisika: C
\[\begin{align*}y&= 0,02 sin(5x + 100t )\\v&=\frac{\textrm{koefisien t} }{\textrm{koefisien x}}\\&=\frac{100}{5} \\&=20\: m\end{align*}\]

Soal 8. Persamaan gelombang berikut yang memiliki gelombang dengan cepat rambat sebesar 5 m/s adalah.....
A. y = 0,05 sin(2πx + 10t )
B. y = 0,05 sin(2πx + 10πt )
C. y = 0,05 sin(2x + 10πt )
D. y = 0,02 sin(2/π x + 10t )
E. y = 0,02 sin(2x + 10 /π t )
Penyelesaian Fisika: B
\[\begin{align*}y&=0,05sin(2\pi x + 10\pi t )\\v&=\frac{\textrm{koefisien t} }{\textrm{koefisien x}}\\&=\frac{10\pi }{2\pi} \\&=5\: m\end{align*}\]

Soal 9. Suatu gelombang dinyatakan dengan persamaan y = 0,20 sin 0,40 π (x - 60t). Bila semua jarak diukur dalam cm dan waktu dalam sekon, maka pernyataan berikut ini yang benar adalah....
(1) panjang gelombangnya bernilai 5 cm
(2) frekuensi gelombangnya bernilai 12 Hz
(3) gelombang menjalar dengan kecepatan 60 ms−1
(4) simpangan gelombang 0,1 cm pada posisi x = 35/12 cm dan saat t = 1/24 cm
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1, 2 dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4
E. 1, 2, 3 dan 4
Penyelesaian Fisika: E
\[\begin{align*}y&=0,20 \sin 0,40\pi (x-60t)\\&\textrm{kita ubah menjadi:}\\y&=0,20 \sin 2\pi \left (\frac{x}{5}-12t \right )\\&\textrm{persamaan umum:}\\y&=A \sin 2\pi \left (\frac{x}{\lambda }-f.t \right )\\&\textrm{maka diperoleh:} \end{align*}\]\[\begin{align*}\lambda &=5\: cm\\f&=12\: Hz\\v&=f\times \lambda \\&=12\times 5=60\: cm.s^{-1} \end{align*}\]\[\begin{align*}y &= 0,20 \sin 0,40\pi (x-60t)\\  &= 0,20 \sin 0,40\pi \left ( \frac{35}{12}-60\left ( \frac{1}{24} \right ) \right )\\  &= 0,20 \sin 0,40\pi \left ( \frac{35}{12}- \frac{30}{12} \right )\\  &= 0,20 \sin 0,40\pi \left ( \frac{5}{12} \right )\\  &= 0,20 \sin \left (\frac{\pi }{6} \right )\\  &= 0,20 \sin 30\\ y &= 0,20 (0,5)=0,1\,cm \end{align*}\]

Soal 10. Sebuah gelombang yang merambat pada tali memenuhi persamaan : Y = 0,03 sin π(2t − 0,1x), dimana y dan x dalam meter dan t dalam sekon, maka:
(1) panjang gelombangnya 20 m
(2) frekuensi gelombangnya 1 Hz
(3) cepat rambat gelombangnya 20 ms−1
(4) amplitudo gelombangnya 3 m
Pernyataan yang benar adalah....
A. (1), (2), dan (3)
B. (1) dan (3) saja
C. (2) dan (4) saja
D. (4) saja
E. (1), (2), (3) dan (4)
Penyelesaian Fisika: A
Coba hitung seperti cara soal fisika nomor 9 di atas

Soal 11. Suatu gelombang berjalan merambat melalui permukaan air dengan data seperti pada diagram!
11 SOAL Dan PENYELESAIAN SINGKAT GEJALA GELOMBANG
Bila AB ditempuh dalam waktu 8 s; maka persamaan gelombangnya adalah....
A. Y = 3 sin 2π (0,5t − 2x) m
B. Y = 3 sin π(0,5t − 2x) m
C. Y = 3 sin (5t − 0,5x) m
D. Y = 6 sin (5t − 0,5x) m
E. Y = 6 sin (2t − 0,5x) m
Penyelesaian Fisika: B
\[\begin{align*} 2T&=8s\\T&=4s\\\\ 2\lambda &=2m\\\lambda &=1m\\v&=\lambda .T\\&=1(4)=4ms^{-1} \end{align*}\]\[\begin{align*} y&=A\sin 2\pi \left ( \frac{t}{T}-\frac{x}{\lambda } \right )\\ &=3\sin 2\pi \left ( \frac{t}{4}-\frac{x}{1 } \right )\\ &=3\sin \pi \left ( 0,5t-2x \right )\\ \end{align*}\]

Semoga bermanfaat..!