(E-Modul) Karakteristik Gelombang Mekanik

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur diucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat, hidayah-Nya penulis

telah dapat menyelesaikan modul ini. Sholawat beriring salam semoga disampaikan kepada
nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita dari alam jahiliyah ke alam yang penuh
dengan ilmu pengetahuan serta keimanan seperti yang kita rasakan sekarang ini.

E- Modul ini disusun dengan tujuan untuk membantu peserta didik dalam memahami
materi Karakteriktik Gelombang Mekanik menyadari bahwa dalam penyajian E-modul ini
masih terdapat banyak kekurangan, oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dari para
pembaca, demi tercapainya maksud dan tujuan modul ini. Penulis juga mengucapkan ucapan
terimakasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam penyusunan modul ini.
Akhir kata, semoga e-modul ini bermanfaat sebagaimana yang diharapkan.
Wassalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh

Palembang, 29 November 2022

Penulis

BAB I
PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG
Dengan dibentuknya standar isi untuk satuan pendidikan dasar dan menengah maka

penyusunan modul menjadi suatu tuntutan bagi para pendidik. Apalagi dalam upaya untuk
meningkatkan kreativitas peserta didik dalam belajar. Maka modul merupakan suatu bahan ajar
yang tepat untuk digunakan. Selain itu, diharapkan juga peserta didik dapat menerapkan
pembelajaran ini dalam kehidupan sehari-hari.

B. Tugas Pokok dan Fungsi
Tugas pokok dan fungsi peserta didik di kelas menurut standar proses pembelajaran adalah

peserta didik berperan aktif dalam proses pembelajaran. Keaktifan peserta didik dapat didorong
oleh peran pendidik yang berupaya untuk memberi kesempatan kepada peserta didik untuk aktif,
baik aktif mencari, memproses dan mengelola perolehan belajarnya. Seperti mendorong peserta
didik untuk melakukan eksperimen, pemberian tugas untuk memperoleh informasi sumber luar
kelas atau sekolah, dan upaya melibatkan peserta didik dalam menyimpulkan pembelajaran.

C. Petujuk Penggunaan E-Modul
1. Untuk Peserta Didik :
a. Pahami dengan seksama kompetensi dasar, kompetensi inti dan indikator serta
tujuan pembelajaran yang tertera dalam E-Modul ini.
b. Perhatikan dan pahami konsep yang terdapat pada e-Modul untuk mendukung
pemahaman tentang materi.
c. Apabila peserta didik mengalami kesulitan dalam memahami konsep dalam
mengerjakan latihan, mintalah petunjuk kepada pendidik.
2. Untuk Pendidik :
a. Membantu peserta didik dalam memahami konsep dan menjawab pertanyaan
atau kendala proses belajar peserta didik.
b. Membimbing peserta didik dalam melakukan tugas-tugas yang terdapat didalam
E-Modul.
c. Melaksanakan penilaian (psikomotor, afektif, dan kognitif).

GELOMBANG PETA KONSEP
MEKANIK
DEFINISI
PERSAMAAN DASAR

KLASIFIKASI
KARAKTERISTIK

BAB II
KEGIATAN PEMBELAJARAN

DEFINISI GELOMBANG MEKANIK

Gelombang mekanik adalah sebuah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan
medium, jika tidak ada medium maka gelombang mekanik tidak akan terjadi serta 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).

PERSAMAAN DASAR GELOMBANG

Periode merupakan waktu yang diperlukan untuk menempuh satu panjang gelombang.
Sedangkan frekuensi merupakan banyaknya gelombang yang terbentuk setiap sekon.
Hubungan antara periode dan frekuensi yaitu sebagai berikut :

1
=
Keterangan :
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
Misalkan terdapat sebuah gelombang merambat dengan kecepatan v, maka dengan
menggunakan rumus jarak s = vt, diperoleh :


= =

11
= =
Sehingga diperoleh persamaan dasar gelombang,


= =
Keterangan:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
= panjang gelombang (m)

KLASIFIKASI GELOMBANG

Menurut arah getarnya, gelombang diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:
a. Gelombang Transversal

Gelombang transversal merupakan gelombang dengan arah getarannya tegak lurus
terhadap arah perambatan gelombang. Contohnya gelombang air, tali dan cahaya.

Dalam gelombang transversal terdapat istilah-istilah penting, yaitu sebagai berikut:
1) Puncak gelombang, merupakan titik-titik tertinggi gelombang.
2) Dasar gelombang, merupakan titik terendah gelombang.
3) Bukit gelombang, merupakan lengkungan atas gelombang.
4) Lembah gelombang, merupakan lengkungan bawah gelombang.
5) Simpangan merupakan jarak partikel yang dilalui gelombang terhadap titik seimbang.
6) Amplitudo merupakan simpangan terbesar gelombang.
7) Panjang gelombang merupakan jarak dua puncak berurutan.
b. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang dengan arah rambat dan arah getarnya sejajar.
Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pegas dan gelombang bunyi. Dalam
gelombang longitudinal terdapat istilah-istilah penting, yaitu sebagai berikut:
1) Rapatan.
2) Renggangan.
3) Panjang gelombang adalah jarak antara dua pusat rapatan yang berdekatan atau jarak

antara dua pusat renggangan yang berdekatan.

KARAKTERISTIK GELOMBANG

a. Dispersi Gelombang
Dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang merambat
melalui suatu medium. Udara adalah medium non dispersi untuk gelombang bunyi. Jika
tidak, bentuk gelombang yang dihasilkan oleh manusia akan beragam ketika gelombang
tersebut sampai ditelinga pendengar. Akan tetapi, gelombang cahaya putih (polikromatis)
yang melalui prisma kaca adalah medium dispersi untuk cahaya.

b. Pemantulan Gelombang (Refleksi)
Pemantulan adalah peristiwa pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas
partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua
medium. Pemantulan gelombang ini akan diterapkan melalui gelombang dua dimensi,
yaitu gelombang permukaan air. Gelombang permukaan air mudah diamati dengan
menggunakan tangki riak atau tangki gelombang. Pemantulan gelombang pada bidang
datar terdiri dari dua, yaitu:
1) Pemantulan gelombang lurus oleh bidang datar.
2) Pemantulan gelombang lingkaran oleh bidang datar

c. Pembiasan Gelombang (Refraksi)
Pembiasan gelombang adalah perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke
medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda.
Misalnya pembiasan yang terjadi dalam tangki riak sewaktu gelombang lurus datang pada
bidang batas antara yang dalam dan tempat yang dangkal. Pada pembiasan terjadi
perubahan laju perambatan. Panjang gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai
denggan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi.

d. Pelenturan Gelombang (Difraksi)
Difraksi gelombang adalah lenturan gelombang yang timbul disebabkan oleh
adanya penghalang berupa celah. Terdapat dua celah yang dapat mempengaruhi difraksi
gelombang yaitu celah lebar dan celah sempit. Misalnya pada riak-riak yang semula lurus,
tersebar keluaran dari celah rintangan berebentuk lengkungan-lengkungan melingkar.

e. Perpaduan Gelombang (Interferensi)
Interferensi gelombang adalah pengaruh yang terjadi pada saat dua buah gelombang
yang bersatu atau berpadu, sehingga menghasilkan pola interferensi konstruktif dan
destruktif. Interferensi konstruktif (saling menguatkan) terjadi bila kedua gelombang yang
berpadu memiliki fase yang sama dan amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali
amplitudo tiap gelombang. Sedangkan interferensi destruktif (saling meniadakan) terjadi
jika kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase dan amplitudo paduan sama dengan
nol. Misalnya interferensi gelombang permukaan air pada tangki.

f. Polarisasi Gelombang
Polarisasi gelombang merupakan salah satu sifat yang hanya dapat terjadi pada gelombang
transversal dan tidak dapat terjadi pada gelombang longitudinal, misalnya pada
gelombang bunyi. Misalnya gelombang transversal yang terjadi padatali ketika melewati
sebuah celah. Maka gelombang tersebut terpolarisasi linear jika getaran dari gelombang
tersebut selalu terjadi dalam satu arah saja. Arah ini disebut arah terpolarisasi. Gelombang
transversal pada tali memiliki arah getaran pada satu arah saja, yaitu arah vertikal
(dikatakan sebagai gelombang terpolarisasi linear dalam arah vertikal).

RANGKUMAN

Gelombang mekanik adalah sebuah gelombang yang dalam perambatannya
memerlukan medium, jika tidak ada medium maka gelombang mekanik tidak akan
terjadi serta yang menyalurkan energi untuk keperluan proses penjalaran sebuah
gelombang, persamaan dasar gelombang,


= =

Menurut arah getarnya, gelombang diklasifikasikan menjadi dua, yaitu transversal
dan longitudinal.

Karakteristik gelombang terdiri dari ; Dispersi gelombang, Refleksi gelombang,
Refraksi gelombang, Difraksi gelombang, Interferensi gelombang, dan Polarisasi
Gelombang

BAB III
EVALUASI

1. Gelombang yang dipindahkan dari gerakan gelombang dari tempat yang satu ke tempat
lainnya ialah . . .
A. Energi
B. Panjang gelombang
C. Massa
D. Amplitudo
E. Frekuensi

2. Apabila gelombang terdapat di celah sempit, maka akan terjadi . . .
A. Refraksi
B. Difraksi
C. Polarisasi
D. Refreksi
E. Refleksi

3. Sudut yang datang pada pembiasan gelombang dari daerah dangkal yang semakin kecil
menuju daerah dalam akan menyebabkan . . .
A. Tetap sudut biasnya
B. Sudut biasnya semakin besar
C. Indeks bias menjadi dasar dari sudut bias
D. Sudut biasnya semakin kecil
E. Sudut bias menjadi dasar dari indeks bias

4. Terjadinya gelombang stasioner apabila arah dua gelombang yang menjalar tersebut
berlawanan, namun memiliki ketentuan yaitu . . .
A. Memiliki persamaan frekuensi dan amplitudo
B. Memiliki frekuensi dan amplitudo yang berbeda
C. Memiliki persamaan amplitudo
D. Memiliki fase yang sama
E. Memiliki fase yang berbeda

5. Dalam waktu 5 detik akan membentuk gelombang 55, maka hitunglah frekuensi
gelombangnya…
A. 5 Hz
B. 11 Hz
C. 16 Hz
D. 21 Hz
E. 25 Hz

6. Jarak rapatan dan renggangan pada gelombang longitudinal yang dihasilkan oleh suatu
slinki ialah 8 cm. Apabila besar cepat rambat gelombangnya 4 m/s. Tentukan besar
frekuensi gelombangnya?
A. 25 Hz
B. 20 Hz
C. 17 Hz
D. 10 Hz
E. 5 Hz

7. Dalam fase yang sama terdapat dua titik berdekatan dengan jarak 9 cm serta memiliki besar
periode gelombang 3 sekon. Maka dari itu cepat rambat gelombangnya memiliki besar…
A. 16 cm/s
B. 10 cm/s
C. 6 cm/s
D. 5 cm/s
E. 3 cm/s

8. Gelombang transversal terbentuk dari penggetaran seutas tali di salah satu ujungnya yang
cukup pnjang. Apabila dua bukit berdekatannya memiliki jarak 60 cm dan besar frekuensi
sumber getarannya 12 Hz. Maka besar cepat rambat gelombang dalam tali ialah . . .
A. 0,5 m/s
B. 0,3 m/s
C. 0,05 m/s
D. 5 m/s
E. 12 m/s

9. Seutas dawai panjang 0,8 m. Jika tegangan dawai itu diatur sedemikian hingga kecepatan
gelombang transversal yang dihasilkan adalah 200 m/s, maka frekuensi nada dasarnya
adalah…
A. 620 Hz
B. 400 Hz
C. 340 Hz
D. 250 Hz
E. 150 Hz

10. Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kecepatan 36 km/jam di depan sepeda motor.
Pada saat mobil ambulans mengeluarkan sirine dengan frekuensi 1400 Hz, pengemudi
sepada motor bergerak searah dengan mobil ambulans dengan kecepatan 72 km/jam. Jika
laju bunyi di udara 340 m/s, pengemudi sepeda motor akan mendengar bunyi dengan
frekuensi…
A. 1440 Hz
B. 1358 Hz
C. 1280 Hz
D. 1120 Hz
E. 1080 Hz

UMPAN BALIK
Cocokkan jawaban anda dengan kisi-kisi jawaban. Hitunglah jawaban yang benar
kemudian gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan anda.

Arti tingkat penguasaan:
90 – 100% = baik sekali, 80 – 89% = baik, 70 -79% = cukup, < 70% = kurang

BAB IV
PENUTUP

TINDAKAN LANJUTAN
Bagi yang sudah dapat menjawab benar sebanyak 80% atau lebih dari seluruh soal

dapat mengembangkan pemahaman kalian tentang karakteristik gelombang mekanik.
Adapun bagi yang belum mencapai belajar tuntas 80% dapat mengulangi belajar denga
memilih materi-materi yang masih dianggap sulit secara lebih teliti atau dengan diskusi
bersama teman maupun Bapak/Ibu Guru.

HARAPAN
E-Modul ini adalah salah satu bahan ajar mata pelajaran Fisika. Namun harus

dimengerti pula bahwa modul ini bukanlah satu-satunya rujukan bagi kalian.Untuk
melengkapi pengetahuan kalian tentang gelombang mekanik. Semoga E-modul ini dapat
menyajikan materi pembelajaran secara menarik dan menyenangkan sehingga
pembelajaran dapat berlangsung dengan efektif dan efesien.

DAFTAR PUSTAKA

Ilham, Anas. 2020. Contoh Soal Gelombang Mekanik Pilihan Ganda dan Jawaban.
https://soalkimia.com/soal-gelombang-mekanik/. (Diakses pada tanggal 29 November 2022).

Kahfi, Bilal. 2021. Contoh Soal Gelombang Mekanik Beserta Pembahasan.
https://www.antotunggal.com/2021/10/pembahasan-soal-gelombang-mekanik.html#. (Diakses
pada tanggal 29 November 2022).

Putri, Elvy Kartika. 2018. Tugas Akhir Rencana Pelaksanaan Pembelajaran. Universitas Riau.

Sudiro. 2020. Modul Pembelajaran SMA FISIKA Kelas XI KD 3.8. Direktorat SMA, Direktorat
Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN.