MAKALAH FISIKA Gelombang

D

I

S

U

S

U

N

Oleh:

ANNIKMAH                         12110286

DEZY WANDRYO               12110485

ELDHA KHAIRANI                        12110352

HERU PRASETYO               12110277

INVANDRI LUBI                 12110020

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Gelombang adalah getaran yang merambat, baik melalui medium ataupun tidak melalui medium. Perambatan gelombang ada yang memerlukan medium, seperti gelombang tali melalui tali dan ada pula yang tidak memerlukan medium yang berarti bahwa gelombang tersebut dapat merambat melalui vakum ( hampa udara ) , seperti gelombang listrik magnet dapat merambat dalam vakum. Perambatan gelombang dalam medium tidak diikuti oleh perambatan media, tapi partikel-partikel mediumnya akan bergetar. Perumusan matematika suatu gelombang dapat diturunkan dengan peninjauan penjalaran suatu pulsa. Dilihat dari ketentuan pengulangan bentuk, gelombang dibagi atas gelombang periodik dan gelombang non periodik.

Gelombang mekanik adalah sesuatu yang dapat dibentuk dan dirambatkan dalam zat perantara bahan elastis. Sebagai contoh khusus diantaranya adalah gelombang bunyi dalam gas, dalam zat cair dan dalam zat padat. Gelombang Elektromagnetik perambatan secara transversal antara medan listrik dan medan magnet ke segala arah.

Gelombang didefinisikan sebagai energi getaran yang merambat. Dalam kehidupan sehari-hari banyak orang berfikir bahwa yang merambat dalam gelombang adalah getarannya atau partikelnya, hal ini sedikit tidak benar karena yang merambat dalam gelombang adalah energi yang dipunyai getaran tersebut. Dari sini timbul benarkan medium yang digunakan gelombang tidak ikut merambat? Padahal pada kenyataannya terjadi aliran air di laut yang luas. Menurut aliran air dilaut itu tidak disebabkab oleh gelombang tetapi lebih disebabkan oleh perbedaan suhu pada air laut.

B.   Tujuan

1.      Untuk menjelaskan pengertian Gelombang dan jenis-jenisnya ?

2.      Bagaimana menngetahu gejala-gejala gelombang?

BAB II

PEMBAHASAN

A.   Pengertian Gelombang.

        Gelombang adalah suatu getaran yang merambat, dalam perambatannya gelombang membawa energi. Dengan kata lain, gelombang merupakan getaran yang merambat dan getaran sendiri merupakan sumber gelombang. Jadi, gelombang adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan merambatkan energi (tenaga). Gelombang juga dapat diatikan sebagai bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.

Pada gambar Gelombang  laut diatas merupakan salah satu contoh gelombang yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Selain gelombang laut, masih terdapat banyak contoh lainnya. Ketika Anda melempar sebuah batu kecil pada permukaan air yang tenang, akan muncul gelombang yang berbentuk lingkaran dan bergerak ke luar. Contoh lain adalah gelombang yang merambat sepanjang tali yang terentang lurus bila Anda menggerakan tali naik turun. Ketika kita berbicara mengenai gelombang, kita tidak bisa mengabaikan getaran.

   dapat dilihat ketika kita  melempar batu ke dalam genangan air yang tenang, gangguan yang kita berikan menyebabkan partikel air bergetar atau berosilasi terhadap titik setimbangnya. Perambatan getaran pada air menyebabkan adanya gelombang pada genangan air tadi. Jika kita menggetarkan ujung tali yang terentang, maka gelombang akan merambat sepanjang tali tersebut. Gelombang tali dan gelombang air adalah dua contoh umum gelombang yang mudah kita saksikan dalam kehidupan sehari-hari.

Ketika kita melihat gelombang pada genangan air, seolah-olah tampak bahwa gelombang tersebut membawa air keluar dari pusat lingkaran. Demikian pula, ketika Kita menyaksikan gelombang laut bergerak ke pantai, mungkin Kita berpikir bahwa gelombang membawa air laut menuju ke pantai. Kenyataannya bukan seperti itu. Sebenarnya yang Kita saksikan adalah setiap partikel air tersebut berosilasi (bergerak naik turun) terhadap titik setimbangnya. Hal ini berarti bahwa gelombang tidak memindahkan air tersebut. Kalau gelombang memindahkan air, maka benda yang terapung juga ikut bepindah. Jadi, air hanya berfungsi sebagai medium bagi gelombang untuk merambat. Misalnya ketika Kita mandi di air laut, kita akan  merasa terhempas ketika diterpa gelombang laut.  Hal ini terjadi karena setiap gelombang selalu membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Ketika mandi di laut, tubuh kita terhempas ketika diterpa gelombang laut karena terdapat energi pada gelombang laut. Energi yang terdapat pada gelombang laut bisa bersumber dari angin dan lainnya.

B.   Jenis-Jenis Gelombang

Secara umum hanya terdapat dua jenis gelombang yaitu, gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.

a.     . Pengertian Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik, adalah sebuah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, yang menyalurkan energi untuk keperluan proses penjalaran sebuah gelombang. Suara merupakan salah satu contoh gelombang mekanik yang merambat melalui perubahan tekanan udara dalam ruang (rapat-renggangnya molekul-molekul udara).

Contoh gelombang mekanik :

- Gelombang yang terjadi pada tali jika salah satu ujungnya digerak-gerakkan.

- Gelombang yang terjadi pada permukaan air jika diberikan usikan padanya ( misal dengan menjatuhkan batu di atas permukaan air kolam yang tenang ).

b.      Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelomban, frekuensi, amplitude, dan kecepatan.

Sumber Gelombang Elektronmagnetik adalah sebagai berikut :

1.      Osilasi Listrik

2.      Sinar matahari yang menghasilkan sinar infra mera

3.      Lampu merkuri yang menghasilkan ultra violet

4.      Penembakan elektron dalam abung hampa pada keping logam yang menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen) inti atom yang tidak stabil yang menghasilkan sinar gamma.

Contoh gelombang elektronmagnetik dalam kehidupan sehari- hari adalah sebagai berikut:

1.      Gelombang radio

2.      Gelombang Mikro

3.      Sinar infra merah

4.      Sinar ultraviolet

5.      Cahaya tampak

6.      Sinar X dan

7.      Sinar gamma

  Sedangkan berdasarkan arah rambatan dan getarannya, dibagi menjadi dua, yaitu gelombang transversal  dan longitudinal.

a.       Gelombang Transversal

Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarannya. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang.

Perhatikan ilustrasi berikut ini !

Klik gambar untuk lihat animasinya

Contoh gelombang transversal :

- getaran sinar gitas yang dipetik

- getaran tali yang digoyang-goyangkan pada salah satu ujungnya

Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang (disebut lambda – huruf Yunani). Panjang gelombang juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah.

1)      Panjang gelombang dari gelombang transversal

Panjang Gelombang adalah Panjang satu gelombang sama dengan jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode.

Perhatikan ilustrasi berikut!

Klik gambar untuk lihat animasinya

Pada gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul dan 2 perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang berurutan disebut setengah panjang gelombang atau ½ λ (lambda),

b.      Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarannya (misalnya gelombang slinki). Gelombang yang terjadi pada slinki yang digetarkan, searah dengan membujurnya slinki berupa rapatan dan regangan. Jarak dua rapatan yang berdekatan atau dua regangan yang berdekatan disebut satu gelombang.

Perhatikan ilustrasi berikut ini !

Contoh gelombang longitudinal :

- gelombang pada slinki yang diikatkan kedua ujungnya pada statif kemudian diberikan usikan pada salah satu ujungnya

2) Panjang gelombang dari gelombang longitudina

Perhatikan ilustrasi berikut !

Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1) terdiri dari 1 rapatan dan 1 reggangan.

- gelombang bunyi di udara

Pada Gambar diatas, tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal terdiri dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak antara rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan. Yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau regangan.

C.   Gejala Gelombang

1.      Pemantulan Gelombang

Pada peristiwa pemantulan gelombang akan berlaku hukum pemantulan gelombang yaitu sudut pantul sama dengan sudut datang. Artinya, ketika berkas gelombang datang membentuk sudut ? terhadap garis normal (garis yang tegak lurus permukaan pantul), maka berkas yang dipantulkan akan membentuk sudut ? terhadap garis normal.

Jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya benda padat, maka gelombang tersebut akan dipantulkan. Pemantulan ini merupakan salah satu sifat dari gelombang.

Berikut ini adalah contoh pemantulan pada gelombang tali

Pemantulan ujung terikat

Pemantulan ujung bebas

Pemantulan gelombang pada ujung tetap akan mengalami perubahan bentuk atau fase. Akan tetapi pemantulan gelombang pada ujung bebas tidak mengubah bentuk atau fasenya.

Contoh Soal :

1. Dalam 1 sekon dihasilkan gelombang seperti gambar di bawah ini

a. berapakah frekuensi gelombang tersebut?

b. Bila jarak PQ = 2 cm, maka berapakah ?

Penyelesaian :

Menurut gambar, gelombang yang terjadi sebanyak 2 gelombang. Berarti, f = 2 gelombang / sekon atau f = 2 Hz.

Pada gambar terjadi 2 gelombang ( 2λ ). Jadi 2 λ= 2 cm atau λ= 1 cm.

2. Seutas tali yang panjangnya 8 m direntangkan lalu digetarkan. Selama 2 sekon terjadi gelombang seperti pada gambar berikut! Tentukan λ, f, T, dan v.

Penyelesaian :

Dari gambar terjadi gelombang sebanyak 4 λ.

Berarti : 4λ= 8 m sehingga λ = 8/4 = 2 m

Selama 2 sekon terjadi 4 λ atau selama 1 sekon terjadi 2λ

Jadi, f = 2 gelombang / sekon atau f = 2 Hz

T = 1/f = ½ sekon sehingga v =λf = 2 m x 2 Hz = 4 m s^-1

2.      Pembiasan

Pembiasan gelombang (refraksi) adalah pembelokan arah muka gelombang ketika masuk dari satu medium ke medium lainnya. Adakalanya pembiasan dan pemantulan terjadi secara bersamaan. Ketika gelombang datang mengenai medium lain, sebagian gelombang akan dipantulkan dan sebagian lainnya akan diteruskan atau dibiaskan. Refraksi terjadi karena gelombang memiliki kelajuan berbeda pada medium yang berbeda.

3.      Interferensi

Interferensi gelombang adalah perpaduan atau superposisi gelombang ketika dua gelombang atau lebih tiba di tempat yang sama pada saat yang sama. Interferensi dua gelombang dapat menghasilkan gelombang yang amplitudonya saling menguatkan (interferensi maksimum) dan dapat juga menghasilkan gelombang yang amplitudonya saling melemahkan (interferensi minimum).

4.      Difraksi

Difraksi gelombang adalah peristiwa pembelokan gelombang ketika melewati celah sempit atau penghalang.

Di dalam suatu medium yang sama, gelombang merambat lurus. Oleh karena itu, gelombang lurus akan merambat ke seluruh medium dalam bentuk gelombang lurus juga. Hal ini tidak berlaku bila pada medium diberi penghalang atau rintangan berupa celah. Untuk ukuran celah yang tepat, gelombang yang datang dapat melentur setelah melalui celah tersebut. Lenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya penghalang berupa celah dinamakan difraksi gelombang.

Jika penghalang celah yang diberikan oleh lebar, maka difraksi tidak begitu jelas terlihat. Muka gelombang yang melalui celah hanya melentur di bagian tepi celah, Jika penghalang celah sempit, yaitu berukuran dekat dengan orde panjang gelombang, maka difraksi gelombang  sangat jelas. Celah bertindak sebagai sumber gelombang berupa titik, dan muka gelombang yang melalui celah dipancarkan berbentuk lingkaran-lingkaran dengan celah tersebut sebagai pusatnya.

BAB III

PENUTUP

A.   Kesimpulan

1.      Gelombang didefinisikan sebagai energi getaran yang merambat. Dalam kehidupan sehari-hari banyak orang berfikir bahwa yang merambat dalam gelombang adalah getarannya atau partikelnya, hal ini sedikit tidak benar karena yang merambat dalam gelombang adalah energi yang dipunyai getaran tersebut.

2.      Jenis-Jenis Gelombang

a.       Gelombang berdasarkan  mediumnya dibedakan menjadi 2 macam yaitu

1. Gelombang mekanik yaitu gelombang yang dalam perambatannya membutuhkan medium. Contoh gelombang mekanik adalah gelombang bunyi.

2. Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium. Contoh gelombang elekromagnetik adalah gelombang cahaya.

b.  Gelombang berdasarkan arah rambatnya dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

1. Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. Contohnya adalah gelombang bunyi.

2. Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus denganarah getarnya. Contohnya gelombang cahaya.

3.  Gejala Gelombang

Gejala gelombang dapat dibagi mengadi beberapa bagian adalah sebagai  berukut :

1.      Pemantulan  gelombang, yaitu sudut pantul sama dengan sudut datang.

2.      Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah muka gelombang ketika masuk dari satu medium ke medium lainnya.

3.      Intrferensi gelombang adalah perpaduan atau superposisi gelombang ketika dua gelombang atau lebih tiba di tempat yang sama pada saat yang sama.

4.      Difraksi  gelombang adalah peristiwa pembelokan gelombang ketika melewati celah sempit atau penghalang.

DAFTAR ISI

Kata Pengantar..................................................................................................................             2

Daftar Isi...........................................................................................................................             3

BAB I PENDAHULUAN...............................................................................................              

1.      Latar Belakang......................................................................................................             4

2.      Tujuan....................................................................................................................             4

BAB II..............................................................................................................................              

A.    Pengertian Gelombang..........................................................................................             5

B.     Jenis-jenis Gelombang...........................................................................................             6

C.     Gejala Gelombang.................................................................................................           12

BAB III

KESIMPULAN................................................................................................................           16

DAFTAR PUSTAKA

KATA PENGANTAR

            Fisika merupakan ilmu fundamental yang menjadi tulang punggung bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.Sehingga kita perlu memahami dan mengerti tentang fisika terutama Gelombang.

Gelombang didefinisikan sebagai energi getaran yang merambat. Dalam kehidupan sehari-hari banyak orang berfikir bahwa yang merambat dalam gelombang adalah getarannya atau partikelnya, hal ini sedikit tidak benar karena yang merambat dalam gelombang adalah energi yang dipunyai getaran tersebut.

Dari perihal di atas kami membahas tentang gelombang agar pemikiran tentang gelombamg lebih mengerti,selain itu untuk mengerjakan tugas yang ditugaskan oleh ibu melda kepada kelompok kami.

Kmi menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangannya.Oleh karena itu,Kelompok kami mengharapkan kritik untuk kesempurnaan makalah kami ini.

Medan, Desember 2012

Kelompok V