Gelombang Mekanik

GELOMBANG MEKANIK

FISIKA KELAS XI IPA

Created by : Yulis Koes



Jenis-jenis Gelombang

Berdasarkan arah getarannya, Berdasarkan Amplitudonya,
gelombang dibedakan menjadi gelombang terbagi menjadi
dua, yaitu : 1. gelombang berjalan
1. gelombang transversal 2. gelombang stasioner (gelombang
2. gelombang longitudinal.
berdiri)

Berdasarkan medium perambatannya,
gelombang terbagi menjadi :
1. gelombang mekanis
2. gelombang elektromagnetis

Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah Pada gelombang transversal mempunyai
gelombang yang arah getarannya
tegak lurus dengan arah bagian dan besaran berikut :
perambatannya. ▪ puncak gelombang, yaitu titik tertinggi
Contoh : gelombang tali yang
diusik. pada gelombang
▪ dasar gelombang, yaitu titik terendah pada

gelombang

▪ bukit gelombang
▪ lembah

gelombang

▪ amplitudo gelombang (A), yaitu
simpangan terbesar gelombang/tinggi
puncak gelombang.

▪ panjang gelombang (λ), yaitu jarak
antara dua puncak gelombang yang
berturutan atau jarak antara dua dasar
gelombang yang berurutan. Jadi sebuah
gelombang terdiri dari sebuah bukit dan
sebuah lembah gelombang.

▪ periode gelombang (T), yaitu waktu
untuk menempuh 1 buah panjang
gelombang

▪ Frekuensi gelombang (f), yaitu
banyaknya gelombang yang terjadi tiap
detik.

Gelombang Longitudinal

Gelombang Longitudinal adalah Pada gelombang longitudinal, terdiri dari
gelombang yang arah getarannya rapatan dan renggangan.
searah dengan arah rambatnya. Satu panjang gelombang ( ) adalah jarak
Contoh : gelombang pegas atau slinki. antara rapatan dengan rapatan yang
berurutan, atau jarak antara renggangan
dengan renggangan yang berurutan.

Besaran-besaran Pada Gelombang

1 Amplitudo (A) 3 Frekuensi gelombang (f)
➢ simpangan maksimum gelombang ➢ banyaknya gelombang yang bisa
yang memiliki satuan meter (m). terbentuk setiap detik.
Secara matematis, frekuensi
2 Panjang gelombang (λ) dirumuskan sebagai berikut.
➢ Pada gelombang transversal adalah
jarak antara dua puncak yang Keterangan:
berdekatan atau jarak antara dua f = frekuensi gelombang (Hz);
lembah yang berdekatan. n = jumlah gelombang yang terbentuk;
➢ Pada gelombang longitudinal t = waktu tempuh gelombang (s).
adalah jarak antara pusat rapatan
ke rapatan berikutya atau pusat
regangan ke pusat regangan
berikutnya.

4 Periode gelombang (T) Hubungan frekuensi (f) dan periode (T)
➢ waktu yang dibutuhkan gelombang
untuk menempuh satu panjang 5 Kecepatan Rambat Gelombang (λ)
gelombangnya. Secara matematis, ➢ Kecepatan rambat gelombang pada
periode dirumuskan sebagai suatu medium dihitung dengan :
berikut.

Keterangan: Keterangan :
f = frekuensi gelombang (Hz); v = kecepatan rambat gelombang (m/s)
T = periode (s); λ = panjang gelombang (m)
n = jumlah gelombang
t = waktu tempuh gelombang (s).

6 Fase dan beda fase Gelombang ➢ Beda fase adalah apabila pada tali
➢ Fase gelombang adalah keadaan terdapat dua buah titik, maka beda
gelombang yang berkaitan dengan fasenya adalah jarak antara dua titik
simpangan dan arah rambatnya. tersebut. Persamaan beda fase
Secara matematis fase gelombang gelombang adalah sebagai berikut.:
dinyatakan sebagai berikut :
Sehingga beda sudut fase dinyatakan :
Dimana
= fase gelombang (tanpa satuan) ;
= sudut fase (rad)

7 Energi dan Intensitas Gelombang Keterangan
➢ Gelombang merupakan getaran yang

merambat dalam suatu medium.
➢ Gelombang memindahkan energi dari

satu tempat ke tempat lain.
➢ Energi getaran merambat dari satu

partikel ke partikel lain sepanjang

medium, walaupun partikelnya sendiri

tidak berpindah.

Besarnya energi gelombang adalah :

Besarnya energi gelombang yang dipindahkan per satuan
luas per satuan waktu disebut intensitas gelombang.
Besarnya intensitas gelombang adalah :

Keterangan
I = intensitas gelombang (J/m2.s = Watt/m2)
t = waktu (s)
P = daya bunyi (watt)
A = 4. .r2 = luas penampang medium (m2)
r = jarak (m)

CONTOH SOAL

Perhatika gambar gelombang transversal berikut :

Tentukanlah :
a. Frekuensi getaran
b. Panjang gelombang
c. Cepat rambat gelombang

Penyelesaian

Diketahui :

Ditanya: Jawab:
a. f = …. ?

b. λ = …. ?

c. v = …. ?



Sifat-sifat Gelombang

Sifat gelombang mekanik adalah dapat mengalami :
a. pemantulan (refleksi)
b. pembiasan (refraksi)
c. pelenturan (difraksi)
d. perpaduan (interferensi)

Pemantulan (refleksi)

Hukum pemantulan gelombang, yang
berbunyi :
a. Gelombang datang, gelombang

pantul dan garis normal (N) terletak
pada satu bidang datar.
b. Sudut gelombang dating (i) sama
dengan sudut gelombang pantul (r.)

Pembiasan Gelombang

Hukum pembiasan gelombang, yang berbunyi :
1. Gelombang datang, gelombang bias dan garis

normal (N) terletak pada satu bidang datar.
2. Gelombang datang dari tempat yang dalam

(medium renggang) ke tempat yang dangkal
(medium rapat), maka gelombang akan
dibiaskan mendekati garis normal (sudut bias r <
sudut datang i)
3. Gelombang datang dari tempat yang dangkal
(medium rapat) ke tempat yang dalam (medium
renggang), maka gelombang akan dibiaskan
menjauhi garis normal (sudut bias r > sudut
datang i).

Persamaan umum yang berlaku untuk
pembiasan gelombang adalah persamaan
Snellius, yaitu :

Difraksi Gelombang

Difraksi gelombang adalah pembelokan
gelombang yang disebabkan oleh
adanya penghalang berupa celah
sempit.
Celah bertindak sebagai sumber
sumber gelombang berupa titik dan
gelombang yang melalui celah
dipancarkan berbentuk lingkaran
dengan celah tersebut sebagai
pusatnya.

Interferensi Gelombang

Interferensi adalah peristiwa
perpaduan dua atau lebih gelombang
disuatu titik pada medium.
Interferensi dapat terjadi jika dua
buah gelombang yang berinterferensi
adalah
▪ koheren, artinya memiliki frekuensi

dan
▪ beda fase yang sama.

Dengan menggunakan prinsip superposisi gelombang, maka interferensi
dapat dijelaskan.
a. Interferensi konstruktif, yaitu interferensi yang saling menguatkan,

terjadi jika gelombang yang berinterferensi memiliki fase yang sama.
b. Interferensi destruktif, yaitu interferensi yang saling meniadakan,

terjadi jika gelombang yang berinterferensi memiliki fase yang
berlawanan.

Interferensi yang terjadi terus menerus antara gelombang datang dan
gelombang pantul menghasilkan gelombang berdiri (gelombang stasioner)



Pilihlah satu jawaban yang benar!

1 Dalam pergerakan gelombang dari suatu
tempat menuju tempat lain, gelombang memindahkan … .
A. amplitudo
B. massa
C. energi
D. panjang gelombang
E. fase

2 Bila gelombang melalui celah sempit, maka terjadi ….
A. refleksi
B. interferensi
C. refraksi
D. polarisasi
E. difraksi

3 Pada pembiasan gelombang dari daerah dangkal ke daerah dalam,
makin kecil sudut datang, maka … .
A. makin besar sudut bias
B. sudut bias tetap
C. makin kecil pula sudut bias
D. sudut bias tergantung pada indeks bias
E. besar kecilnya indek bias dipengaruhi cepat rambat gelombang

4 Gelombang stasioner terjadi bila ada dua gelombang menjalar
dalam arah berlawanan dengan ketentuan … .

A. mempunyai fase yang sama

B. mempunyai frekuensi yang sama

C. mempuyai amplitudo yang sama

D. mempunyai amplitudo maupun frekuensi yang sama

E. mempunyai amplitudo maupun frekuensi berbeda

5 30 gelombang terbentuk dalam waktu 3 detik, maka frekuensi
gelombangnya adalah ... .
A. 3 Hz
B. 5 Hz
C. 10 Hz
D. 15 Hz
E. 30 Hz

Sebuah slinki menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak
6 renggangan dan rapatan berurutan 7,5 cm. Jika cepat rambat

gelombangnya sebesar 3 m/s, maka frekuensi
gelombangnya sebesar ... .
A. 3 Hz
B. 7,5 Hz
C. 10 Hz
D. 20 Hz
E. 22,5 Hz

7 Jarak antara dua buah titik yang berdekatan dengan fase sama adalah 8
cm. dan memiliki periode gelombang sebesar 2 sekon, maka besar cepat
rambat gelombangnya adalah ... .
A. 2 cm/s
B. 4 cm/s
C. 8 cm/s
D. 16 m/s
E. 32 m/s

8 Salah satu ujung seutas tali yang cukup panjang digetarkan sehingga timbul
gelombang transversal. Jika jarak dua bukit berdekatan adalah 40
cm. Dan frekuensi sumber getaran sebesar 10 Hz, cepat rambat gelombang
pada tali tersebut adalah . . . .
A. 4 m/s
B. 2 m/s
C. 1 m/s
D. 0,4 m/s
E. 0,2 m/s

9 Seorang siswa mengamati gelombang pada permukaan air dengan
meletakkan dua buah gabus yang terapung tepat di puncak

gelombang. Jarak antara kedua gabus adalah 1 meter. Jika di antara

kedua gabus dipisahkan 2 puncak gelombang maka panjang

gelombang permukaan air tersebut adalah . . . .

A. 50 cm

B. 40 cm

C. 33,3 cm

D. 20 cm

E. 10 cm

10 Perhatikan gambar gelombang sinusoidal berikut!
Jika panjang gelombang sinusoidal di atasadalah 80 cm, maka titik

Yang memiliki beda fase 3/4 adalah...

A. P dengan Q

B. P dengan R

C. P dengan S

D. Q dengan S

E. R dengan S

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Syukur I dkk, Buku Pintar Belajar Fisika, Sagufindo Kinarya
http://fisikastudycenter.com
https://fisikasekolahmadrasah.blogspot.com
Kanginan M, Fisika SMU, Erlangga, Jakarta
Setyawan H, Modul Fisika SMA Kemendikbud