Soal Gelombang Berjalan Dan Stasioner

Berikut ini soal - soal gelombang berjalan dan stasioner:

(1) Grafik simpangan-waktu dan grafik simpangan-posisi ditunjukkan pada gambar di bawah ini

Tentukan :

a. Frekuensi

b. Panjang gelombang

c. Cepat rambat gelombang

(2) Sebuah gabus mengapung dalam sebuah tangki rak. Ketika pembangkit gelombang dikerjakan pada 10 Hz, gabus bergerak naik turun sementara gelombang merambat melalui air. Jarak antara titik tertinggi dan titik terendah gerakan gabus ialah 5 mm. Jarak antara puncak dan dasar gelombang berdekatan diperoleh 1,5 m.

a. Berapakah Amplitudo gelombang ketika melalui gabus?

b. Berapakah waktu yang diharapkan gabus untuk melaksanakan satu getaran lengkap?

c. Berapakah cepat rambat gelombang air melalui tangki?

(3) Jawab pertanyaan diberikut:

a. Tulislah rumus kekerabatan cepat rambat (v), frekuensi(f) dan panjang gelombang (λ), dan diberikan satuan yang sempurna untuk setiap bemasukan.

b. Berapakah cepat rambat gelombang jikalau suatu gelombang mempunyai frekuensi 50 Hz dan panjang gelombang 0,4 m?

c. Berapakah frekuensi gelombang yang mempunyai panjang gelombang 5 m dan cepat rambat 40 m/s?

d. Dua puluh gelombang dihasilkan pada tali dalam waktu 5 s. Jika cepat rambat gelombang 5 m/s, berapakah panjang gelombangnya?

(4) Dua balok kayu terapung pada permukaan maritim berjarak 100 cm satu sama lain. Keduanya turun bersama permukaan air dengan frekuensi 4 getarn per sekon. Bila salah satu balok berada di puncak gelombang, maka balok yang lain berada di dasar gelombang, dan antara kedua balok terdapat dua bukit gelombang. Berapakah cepat rambat gelombang pada permukaan air?

(5) Sebuah slinki mendatar digetarkan sedemikian sehingga jarak antara sentra rapatan dan sentra renggangan yang berdekatan ialah 40 cm. Jika dalam 0,2 sekon terjadi sepuluh gelombang, berapakah cepat rambat gelombang pada sli nki

(6) Dua gabus terapung di atas permukaan air terpisah pada jarak 42 m. Pada ketika gelombang permukaan air hadir dengan amplitudo 0,6 m dan frekuensi 5 Hz, gabus P ada di puncak bukit gelombang sedangkan gabus Q ada di dasar lembah gelombang. Keduanya terpisah oleh tiga bukit gelombang. Jika gelombang hadir dari gabus P dan waktu untuk gabus P ialah t, tentukan persamaan getaran:

a. Untuk gabus P

b. Untuk gabus Q

(7) Persamaan sebuah gelombang yang berjalan sepanjang tali yang sangat panjang adalah

dengan x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Hitunglah:

a. Amplitudo

b. Panjang gelombang

c. Frekuensi

d. Laju perambatan

e. Kecepatan getar maskimum

f. Percepatan getar maksimum

g. Arah perambatan dan arah getar pertama kali di titik asal

(8) Sebuah gelombang tranversal sinus dengan amplitudo tranversal sinus dengan amplitudo 10 cm dan panjang gelombang 200 cm berjalan dari kiri ke kanan sepanjang kawat horizontal yang terentang dengan cepat rambat 100 cm/s. Ambil titik pada ujung kiri kawat sebagai titik pertama. Pada ketika t= 0, titik pertama sedang bergerak ke bawah.

a. Berapakah frekuensi gelombang?

b. Berapakah frekuensi sudut?

c. Berapakah bilangan gelombang?

d. Bagaimanakah bentuk persaamaan gelombang?

e. Bagaimanakah persamaan simpangan partikel di titik asal

f. Bagaimanakah persamaan simpangan suatu partikel yang berjarak 150 cm di kanan titik asal?

g. Berapakah kecepatan tranversal maksimum setiap partikel dalam kawat?

(9) Sebuah gelombang berjalan mempunyai persamaan

. Dari persamaan gelombang tersebut, tentukan:

a. Arah perambatan gelombang

b. Frekuensi gelombang

c. Panjang gelombang

d. Cepat rambat gelombang

e. Beda fase antara dua titik yang berjarak 25 m dan 50 m

(10) Persamaan gelombang berjalan pada seutas tali ditetapkan oleh

dengan x dan y dalam cm, dan t dalam sekon. Tentukanlah:

a. Arah perambatan gelombang,

b. Amplitudo gelombang,

c. Frekuensi gelombang,

d. Bilangan gelombang

e. Kecepatan rambat gelombang

(11) Sebuah gelombang merambat ke sumbu x aktual dengan kecepatan rambat v= 5 m/s, frekuensi 10 Hz, dan amplitudo 2 cm. Jika asal getaran sudah bergetar selama 2/3 sekon dengan arah getaran pertama ke bawah, tentukanlah:

a. Persamaan umum gelombang

b. Kecepatan dan percepatan partikel di titik x=0,5 m

c. Sudut fase dan fase gelombang di titik x = 0,5 m

d. Beda fase antara titik pada x = 0,25 m dengan titik pada x = 0,75 m

(12) Sebuah gelombang yang menjalar dalam medium ditetapkan dalam bentuk persamaan

dengan x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukanlah:

a. Arah perambatan gelombang dan kemana titik asal pertama kali digetarkan

b. Amplitudo

c. Frekuensi

d. Bilangan gelombang

e. Panjang gelombang

f. Kecepatan rambat

(13) Ujung seutas tali digetarkan harmonik dengan periode 0,5 sekon dan amplitudo 6 cm. Getaran ini merambat ke kanan sepanjang tali dengan cepat rambat 200 cm/s. Tentukan:

a. Persamaan umum gelombang

b. Simpangan, kecepatan dan percepatan partikel di P yang berada 27,5 cm dari ujung tali yang digetarkan pada ketika ujung getar sudah bergetar 0,2 sekon

c. Sudut fase dan fase partikel di P ketika ujung getar sudah bergetar 0,2 sekon

d. Beda fase antara dua partikel sepanjang tali yang berjarak 25 cm

(14) Sebuah titik A yang bergetar selaras menghasilkan gelombang tranversal berjalan dengan cepat rambat 60 m/s. Frekuensi getaran 10 Hz dan amplitudonya 2 cm. Jika titik A mulai gerakkannya ke atas, hitunglah simpangan, fase dan arah gerakan titik B pada gelombang itu yang berada 5 m dari A pada ketika A sudah bergetar 0,75 detik.

(15) Sebuah gelombang berjalan dari titik A ke titik B dengan amplitudo 2 cm dan frekuensi 4 Hz. Jarak AB = 50 cm. Cepat rambat gelombang 240 cm/s. Berapakah simpangan titik B pada ketika fase A =

? Ke mana arah gerakannya?

(16) Sebuah gelombang berjalan dari titik A ke titik B dengan amplitudo 1 cm dan periode 0,2 sekon. Jarak AB = 40 cm. Bila cepat rambat gelombang 2,5 m/s, berapakah selisih fase antara A dan B? Berapakah simpangan titik B pada ketika titik A melalui kedudukan setimbang dan mempunyai arah ke bawah? Ke mana arah titik B pada ketika itu?

(17) Sebuah gelombang mekanik merambat ke arah kiri dengan kecepatan 20 m/s, waktu yang diharapkan untuk membentuk satu gelombang ialah 20π ms. Diketahui pada ketika x = 0 dan t = 0, simpangan getaran 3 cm dan kecepatan 4 m/s. Tentukan:

a. Persamaan simpangan gelombang mekanik

b. Beda fase 2 titik yang terpisah sejauh 20π cm.

(18) Dua gelombang sinus berjalan dalam arah yang berlawanan. Keduanya diberinterferensi menghasilkan suatu gelombang stasioner yang ditetapkan dengan persamaan

, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Tentukan amplitudo, panjang gelombang, frekuensi dan cepat rambat gelombang sinus tersebut?

(19) Persamaan gelombang stasioner dirumuskan oleh

, dengan x dan y dalam centimeter dan t dalam sekon. Tentukanlah cepat rambat gelombang, perut ke lima dan simpul ke dua dari asal getaran jikalau panjang tali 2 m ?

(20) Gelombang stasioner memenuhi persamaan

, dengan y dan x dalam meter dan t dalam sekon. Jarak titik simpul kelima terhadap titik x = 0 adalah?

(21) Seutas tali yang panjangnya 250 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 2 Hz dan amplitudo 10 cm, sedang ujung lainnya terikat. Getaran tersebut merambat pada tali dengan kecepatan 40 cm/s. Tentukan:

a. Amplitudo gelombang stasioner di titik yang berjarak 132,5 cm dari titik asal getaran

b. Simpangan gelombang pada titik tersebut sehabis tali digetarkan selama 5 sekon dan 12 sekon

c. Letak simpul ke enam dan perut ke lima dari titik asal getaran?

(22) Seutas tali yang panjangnya 125 cm direntangkan horizontal. Salah satu ujungnya digetarkan sedang ujung lainnya dibiarkan bebas bergerak.

a. Berapa panjang gelombang yang merambat pada tali jikalau simpul ketjuh berjarak 92,5 cm dari titik asal getaran?

b. Tentukan letak perut keempat di ukur dari titik asal getaran

(23) Seutas tali AB yang panjang 5 meter digantungkan vertikal dan digetarkan pada A dengan frekuensi 6 Hz dan ampitudo 4 cm, sedang ujung B sebagai ujung bebas. Getaran tersebut merambat pada tali dengan laju 3,6 m/s. Apabila titik C terletak pada tali sejauh 3,5 m dari titik A, tentukanlah:

a. Waktu yang dibutuhkan semenjak A digetarkan sehingga titik C mulai mengalami gerakan gelombang stasioner

b. Simpangan titik C sehabis A digetarkan 3 sekon