LKS Getaran Dan Gelombang.pdf

BAB 1 GETARAN GELOMBANG

A. Standar Kompetensi 1. Memahami konsep dan penerapan getaran dan gelombang pada kehidupan sehari-hari B. Kompetensi Inti 1. Mendeskripsikan konsep dan penerapan getaran dan gelombang C. Indikator 1. Mengidentifikasi gelombang pada kehidupan sehari-hari 2. Menghitung periode dan frekuensi suatu getaran 3. Membedakan karakteristik gelombang longitudinal dan gelombang transversal 4. Mendeskripsikan istilah-istilah yang berkaitan dengan getaran dan gelombang 5. Mendeskripsikan hubungan antara cepat rambat gelombang, frekuensi dan panjang gelombang D. Tujuan Pembelajaran Peserta didik dapat: 1. Menjelaskan getaran dan gelombang pada kehidupan sehari-hari 2. Menghitung periode dan frekuensi suatu getaran 3. Membedakan karakteristik gelombang longitudinal dan gelombang transversal 4. Menjelaskan istilah-istilah yang berkaitan dengan getaran dan gelombang 5. Mengetahui hubungan antara cepat rambat gelombang, frekuensi, dan panjang gelombang. E. Materi Singkat Getaran dan Gelombang A. Pengertian Getaran Getaran adalah gerak bolak -balik melalui titiksetimbang. Satu getaran didefinisikan sebagai satu kali bergetar penuh, yaitu dari titik awal kembali ke titik tersebut.Perhatikan Gambar 12.4. Satu kali getaran adalah ketikabenda bergerak dari titik A-B-C-B-A atau dari titik B-C-BA-B. Bandul tidak pernah melewati lebih dari titik A atau titik C karena titik tersebut merupakan simpangan terjauh. Simpangan terjauh itu disebut amplitudo. Di titik A atau titik C benda akan berhenti sesaat sebelum kembali bergerak. Contoh amplitudo adalah jarak BA atau jarak BC. Jarak dari titik setimbang pada suatu saat disebut simpangan.

http://armitacahyani97.blogspot.co.id/

A

C

B

Gambar 12.4

Gerakan bandul sederhana

B. Ciri-ciri Suat Getaran Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kaligetaran disebut periode getar yang dilambangkan dengan (T ).Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi ( f ). Suatuvgetaran akan bergerak dengan frekuensi alamiah sendiri. Hubungan frekuensi dan periode secara matematis ditulis sebagai berikut.

=

 

Dimana: T= Periode (sekon), f= frekuensi (Hz). Satuan periode adalah sekon dan satuan frekuensiadalah getaran per sekon atau disebut juga dengan hertz(Hz), untuk menghormati seorang fisikawan Jerman yang berjasa di bidang gelombang, Hendrich Rudolf Hertz. Jadi,satu hertz sama dengan satu getaran per sekon. C. Pengertian Gelombang Pada saat kamu menggerakkan tali ke atas dan ke bawah, dikatakan bahwa kamu memberikan usikan pada tali. Jika usikan itu dilakukan terus menerus, akan terjadi getaran. Setelah memberi usikan atau getaran, kamu akan melihat ada sesuatu yang merambat pada tali. Sesuatu itu disebut gelombang. Jadi, gelombang adalah getaran yang merambat atau usikan yang merambat.

Gambar 12.6

Seutas tali yang diberikan usikan ke atas dan ke bawah.


D. Gelombang Mekanik Memerlukan Medium untuk Merambat Gelombang merupakan salah satu konsep Fisika yangsangat penting untuk dipelajari karena banyak sekali gejala alam yang menggunakan prinsip gelombang. Sebagai makhluk yang paling pandai, manusia memiliki kewajiban untuk selalu mempelajari gejala alam ciptaan Tuhan untuk mengambil manfaat bagi kehidupan manusia. Kamu dapat berkomunikasi dengan orang lain sebagian besar dengan memanfaatkan gelombang suara atau gelombang bunyi. Kamu dapat mendengarkan radio atau menonton televise karena adanya gelombang radio. Berdasarkan medium perambatnya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, misalnya gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa medium, misalnya gelombang radio, gelombang cahaya, dan gelombang radar. Tentu kamu masih ingat pelajaran pada bab terdahulu bahwa sesuatu yang memiliki kemampuan untuk melakukan usaha disebut energi. Jadi, yang dirambatkan oleh gelombang adalah energi. Berdasarkan arah perambatannya, gelombang mekanik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. 1. Gelombang Transversal Pada saat kamu menggetarkan slinki ke arah samping, ternyata arah rambat gelombangnya ke depan, tegak lurus arah rambatnya. Gelombang seperti ini disebut gelombang transversal. Jadi, gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh lain dari gelombang transversal adalah gelombang pada permukaan air, dan semua gelombang elektromagnetik, seperti gelombang cahaya, gelombang radio, ataupun gelombang radar.

Gambar 12.8

Slinki yang digerakkan ke samping atau tegak lurus dengan arah panjangnya.

Gambar 12.9

Gelombang permukaan air menyebar ke segala arah.


2. Gelombang Longitudinal Pada saat kamu mendorong slinki searah dengan panjangnya, gelombang akan merambat ke arah temanmu berbentuk rapatan dan renggangan. Jika kamu perhatikan, arah rambat dan arah getarnya ternyata searah. Gelombang seperti itu disebut gelombang longitudinal. Jadi, gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya.

Gambar 12.10

Slinki digerakkan searah dengan panjangnya.

Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang ditempatkan di dalam tabung tertutup merupakan contoh gelombang longitudinal. Pernahkah kamu memompa ban sepeda atau menggunakan alat suntik mainan? Pada saat kamu menggunakan pompa, kamu mendorong atau menekan alat tersebut. Partikel-partikel gas dalam pompa membentuk pola rapatan dan renggangan sehingga mendorong udara keluar. Perhatikan Gambar 12.11.

Gambar 12.11

Gelombang longitudinal pada gas membentuk pola rapatan dan renggangan.

E. Panjang Gelombang Panjang satu bukit dan satu lembah atau satu rapatan dan satu renggangan didefinisikan sebagai panjang satu gelombang. Pada pemba hasan tentang getaran kamu sudah mengetahui tentang periode getaran. Besaran tersebut identic dengan periode gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang gelombang. Jadi, satu gelombang dapat didefinisikan sebagai yang ditempuh panjang satu periode. Panjang gelombang dilambangkan dengan λ (dibaca lamda). Satuan panjang gelombang dalam SI adalah meter (m). 1. Panjang gelombang transversal Perhatikan Gambar 12.12. Bukit gelombang adalah lengkungan a-b-c sedangkan lembah gelombang adalah lengkungan c-d-e. Titik b disebut puncak gelombang dan titik d disebut dasar gelombang. Kedua titik ini disebut juga perut gelombang. Adapun titik a, c, atau e disebut simpul gelombang. Satu panjang gelombang transversal terdiri atas satu bukit dan satu lembah gelombang. Jadi, satu gelombang adalah lengkungan a-b-c-d-e atau b-c-d-e-f. Satu gelombang sama dengan jarak dari a ke e atau jarak b ke f. Gambar 12.12

Bukit, lembah, perut, dan simpul gelombang.


Amplitudo gelombang adalah jarak b- b’ atau jarak d-d’. Kamu dapat menyebutkan panjang gelombang yang lain,yaitu jarak f-j atau jarak i-m. Pada Gambar 12.12 terdiri atas 4 gelombang. 2. Panjang Gelombang Longitudinal Jika kamu menggerakkan slinki searah dengan panjangnya dengan cara mendorong dan menariknya, akan terbentuk pola-pola gelombang seperti Gambar 12.13.

Gambar 12.13 Gelombang longitudinal pada slinki.

F. Cepat Rambat Gelombang Gelombang yang merambat dari ujung satu ke ujung yang lain memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula. Dengan demikian, secara matematis, hal itu dituliskan sebagai berikut.

=

 

Karena jarak yang ditempuh dalam satu periode ( t = gelombang (s = λ ) maka: λ  = = λ  dengan: v = cepat rambat gelombang (m/s) T = periode gelombang (s) λ = panjang gelombang (m)

T )

adalah sama dengan satu

Contoh soal Pada seutas tali merambat gelombang dengan frekuensi 10 Hz. Jika jara k yang ditempuh dalam satu periode adalah 20 cm, tentukan cepat rambat gelombang tali tersebut. Penyelesaian: Diketahui : perambatan gelombang pada tali dengan

f = 10 Hz λ = 20 cm = 0,2 m Ditanyakan : cepat rambat gelombang (v) Jawab: v = f λ = (10 Hz)(0,2 m) = 2 m/s Jadi, cepat rambat gelombang tali tersebut adalah 2 m/s. http://armitacahyani97.blogspot.co.id/

Contoh Soal Permukaan air merambat dengan panjang gelombang 2 m. Jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah 0,5 s, tentukan: a. cepat rambat gelombang, b. frekuensi gelombang.

Penyelesaian Diketahui: permabatan gelombang pada air dengan

λ=2m T= 0,5 s Ditanyakan: a. Cepat rambat gelombang (v) dan b. Frekuensi ( f ) Jawab: 

a.  =



=

 0,5 

= 4 /

Jadi, cepat rambat gelombangnya adalah 4 m/s. b.  =

 

=

 0,5

= 2 

Jadi, frekuensi gelombang adalah 2 Hertz Kegiatan Mandiri

1. Temukan dan tuliskan pengertian gelombang ! 2. Temukan dan tuliskan perbedaan gelombang transversal dan gelombang longitudinal ! Tuliskan masing-masing 3 (tiga) contohnya dalam ke jadian sehari-hari ! 3. Jika sebuah sumber getar mampu melakukan getaran dengan frekuensi 100 Hz, hitunglah periode getarnya ! 4. Temukan dan tuliskan pengertian satu getaran ! Gambarkan getaran pada sistem ayunan sederhana dan berilah keterangan gerakan satu getaran !


Kegiatan Kelompok Tujuan Memahami konsep getaran Alat dan bahan Penggaris plastik 30 cm yang elastis dan meja.

1. 2. 3. 4. 1. 2.

Cara kerja Siapkan alat dan bahan. Letakkan penggaris di atas meja, lalu jepitlah dengan tangan kiri seperti terlihat pada Gambar 12.3. Getarkan penggaris tersebut dengan menekan ujung penggaris lalu lepaskan. Amati yang terjadi pada penggaris tersebut. Pertanyaan Pada saat penggaris digetarkan, apakah penggaris bergerak bolak-balik melalui titik setimbang? Apakah penggaris dapat dikatakan bergetar? Jelaskan.

Gambar 12.3 Penggaris plastik yang dijepit dan digetarkan di atas meja. UJI KOMPETENSI A. Pilihlah salah satu jawaban soal berikut ini dengan tepat !

1. Simpangan terjauh pada suatu benda bergetar disebut…. a. Amplitudo c. Periode b. Frekuensi d. Keseimbangan (C1) 2. Berikut ini adalah sebuah contoh getaran…. a. Roda yang berputar pada sumbunya b. Gerak buah durian yang jatuh dari tangkainya c. Pendulum jam dinding yang berayun d. Gerak bola yang berputar menggelinding (C3) 3. Periode adalah….. a. Waktu yang diperlukan untuk menempuh suatu getaran penuh b. Jumlah getaran dalam satu sekon http://armitacahyani97.blogspot.co.id/

c. Waktu yang diperlukan selama 1 sekon d. Waktu getar (C1) 4. Satu getaran penuh adalah…. a. Gerak bolak-balik b. Gerak bolak-baik secara periodik melewati kedudukan seimbang c. Gerak bolak-balik secara berulang-ulang d. Gerak bolak-balik satu kali (C1) Gambar berikut untuk nomor 5 dan 6!

5. Satu periode adalah waktu yang diperlukan bandul untuk bergerak dari titik …. a. A – O – B – O – A b. A – O – B – O c. O – A – O – B d. A – O (C3) 6. Amplitudo getaran bandul adalah…. a. A – O – B b. B – A c. O – A d. A – B – C (C1) 7. Hubungan antara frekuensi dan periode getaran secara matematis adalah…. a.  = 1/ b.  ≠ 1/ c.  =  d.  ≠  (C2) 8. Frekuensi gelombang dinyatakan dalam….


a. Desibel c. Meter b. Hertz d. Meter/sekon (C1) 9. Semua gelombang membawa…. Bergerak maju a. Medium c. Materi dan energi b. Materi d. Energi (C1) 10. Kamu megetuk sebuah pintu. kamu menimbulkan getaran yang bergerak melalui a. Zat padat c. Hampa b. Zat cair d. Selain jawaban yang diatas (C4) 11. jarak yang ditempuh dalam satu periode disebut…. a. Panjang gelombang b. Periode gelombang c. Cepat rambat gelombang d. Frekuensi gelombang (C1) 12. Slinki yang digerakkan kesamping atau tegak lurus dengan arah panjangnya akan membentuk gelombang…. a. Longitudinal c. Mekanik b. Transversal d. Elektromagnetik (C1) 13. Media merambatnya getaran pada gelombang…. a. Tidak ikut merambat b. Ada saatnya ikut merambat dan ada saatnya tidak ikut merambat c. Ikut merambat d. Semuanya salah (C1) 14. Berikut contoh dari pemantulan gelombang, kecuali…. a. Gelombang air laut dipantulkan oleh pantai sehingga ada gelombang air laut yang menuju ke tengah laut. b. Gelombang bunyi dipantulkan oleh dindingnatau tebing sehingga terjadi gema c. Cahaya sebagai gelombang elektromagnetik mengalami pembiasan d. Pemantulan gelombang bunyi oleh dasar laut dapat dimanfaatkan untuk menentukan kedalaman laut dengan menggunakan system sonar (C2) gambar berikut untuk nomor 15 dan 16


15. Amplitude gelombang ditunjukkan oleh…. a. b - b1 b. a – b – c c. c – e – g d. a – c – e – g (C2) 16. bukit gelombang ditunjukkan oleh…. a. c – e – g b. a – b – c c. b – b1 d. a – c – e – g (C3) 17. hubungan antara panjang gelombang (), frekuensi (f), dan cepat rambat gelombang (V) dirumuskan…. a. V = f  b. V = /f c. V = f/ d. V = f =  (C3)

18. Perhatikan gambar berikut!

Satu panjang gelombang dinyatakan oleh jarak…. a. A – B b. A – E c. C – D d. A – C (C3)


19. Satu lembah sama dengan…. a. ½  b. ¾  c.



d. ¼  (C2) 20. Perhatikan gambar gelombang berikut

Jika P dan Q di tempuh dalam waktu 3 sekon, maka cepat rambat gelombang adalah…. a. 48 cm/s b. 4 cm/s c. 12 cm/s d. 72 cm/s (C3) 21. Dari satu tempat ketempat lain, gelombang membawa…. a. Medium b. Getaran c. Energi d. Rambatan (C2)

22. Perhatikan gambar berikut!

Jika cepat rambatnya 1 m/s dan dalam waktu 6 sekon terbentuk tiga rapatan dan tiga regangan, panjang gelombang adalah…. a. 0.5 m


b. 2 m c. 5 m d. 3 m (C4) 23. Perhatikan gambar berikut

Nilai panjang gelombang dari gelombang di atas adalah…. a. 7,5 cm b. 25 cm c. 12,5 cm d. 75 cm (C4) 24. Perhatikan gambar dibawah ini!

Jika frekuensi gelombang 0,4 Hz, cepat rambat gelombangnya adalah…. a. 0,5 m/s b. 0,2 m/s c. 0,4 m/s d. 0,3 m/s (C4) 25. Perhatikan gambar dibawah ini! Jika jarak A – B sepanjang 250 cm, maka cepat rambat gelombangnya adalah…. a. 100 cm/sekon b. 200 cm/sekon c. 300 cm/sekon d. 400 cm/sekon (C4) 26. Peristiwa saat gelombang mengenai permukaan disebut…. a. Pembalikan b. Penambahan kelajuan c. pemantulan


d. perubahan frekuensi (C4) 27. Pada saat kita menjatuhkan batu ke kolam yang tenang, kita akan melihat riak merambat ke pinggir kolam lalu kembali lagi. Hal ini menunjukkan gejala …. a. Pembelokan gelombang b. Pembiasan gelombang c. Pemantulan gelombang d. Perpaduan gelombang (C2) 28. Pada permukaan air yang dijatuhkan batu, akan terbentuk riak gelombang, jenis gelombang yang terbentuk adalah…. a. Gelombang elektromagnetik b. Gelombang transversal c. Gelombang berdiri d. Gelombang longitudinal (C3) 29. Sebuah bandul sederhana bergetar 50 kali dalam waktu 5 sekon, frekuensi getaran tersebut adalah…. a. 5 Hz c. 50 Hz b. 10 Hz d. 25 Hz (C3) 30. Salah satu per istiwa bahwa gelombang dapat dipantulkan adalah…. a. siaran radio diterima di mana-mana b. penyerapan cahaya matahari oleh atmosfer c. terjadinya gempa bumi d. terbentuknya ombak laut (C2) B. J awablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar !

1. Sebutkan jenis-jenis gelombang berdasarkan berdasarkan arah getarnya! 2. Jelaskan hubungan antara periode, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang! 3. Sebuah bandul digetarkan sebanyak 40 kali selama 8 sekon. Berapakah periode dan frekuensi getaran bandul? 4. Sebuah tali yang digetarkan menghasilkan 2 bukit dan 3 lembah dengan jarak 45 cm selama 20 sekon. Tentukan besarnya cepat rambat gelombang! 5. Sebuah slinky yang digetarkan menghasilkan 3 rapatan dan 2 renggangan dengan jarak 30 cm selama 5 sekon. Tentukan frekuensi, periode, panjang gelombang, dan cepat rambat gelombang pada slinky tersebut!


TUGAS RUMAH

Tuliskan 5 (lima) contoh gelombang dalam kejadian sehari-hari ! PENGAYAAN Getaran adalah gerak bolak -balik melalui titiksetimbang. Satu getaran didefinisikan sebagai satu kali bergetar penuh. gelombang adalah getaran yang merambat atau usikan yang merambat.


LKS Getaran Dan Gelombang.pdf

Recommend Documents