Bab 5 Gelombang

TEMA 4: Norazah Beduroding
SMKDARA

GELOMBANG, CAHAYA dan OPTIK

BAB 5 :
Gelombang

STANDARD KANDUNGAN :

5.1 Asas Gelombang
5.2 Pelembapan dan Resonans
5.3 Pantulan Gelombang
5.4 Pembiasan Gelombang
5.5 Pembelauan Gelombang
5.6 Interferens Gelombang
5.7 Gelombang Elektromagnet

BAB 5 : GELOMBANG
Standard Kandungan 5.1 :

Asas Gelombang

Norazah Beduroding SMKDARA

Standard Kandungan 5.1 Asas GelombanNgorazah Beduroding SMKDARA

Standard Pembelajaran :

5.1.1 Memerihalkan gelombang.
5.1.2 Menyatakan jenis gelombang.
5.1.3 Membandingkan gelombang melintang dan gelombang

membujur.
5.1.4 Menerangkan ciri-ciri gelombang:

(i) Amplitud, A
(ii) Tempoh, T
(iii) Frekuensi, f
(iv) Panjang gelombang, λ
(v) Laju gelombang, v
5.1.5 Melakar dan mentafsir graf gelombang:
(i) sesaran melawan masa (ii) sesaran melawan jarak
5.1.6 Menentukan panjang gelombang, λ, frekuensi, f dan
laju gelombang, v.

GELOMBANG

PROFIL GELOMBANG JENIS-JENIS GELOMBANG

Perambatan Gelombang 1. GELOMBANG MELINTANG

Graf AIR

- Amplitud ( A ) 1. SESARAN - MASA CAHAYA
- Tempoh ( T ) 2. SESARAN - JARAK
- frekuensi ( f ) ELEKTROMAGNET
- Panjang
2. GELOMBANG MEMBUJUR
gelombang ( λ )

Laju Gelombang( v ) BUNYI

SEISMIK

Norazah Beduroding SMKDARA

MUKA GELOMBANG AIR DI PANTAI TERENGGANU

Norazah Beduroding SMKDARA

Norazah Beduroding SMKDARA

Ombak Tsunami di Jepun (Mac 2011)

Norazah Beduroding SMKDARA

SK 5.1 Asas Gelombang Norazah Beduroding SMKDARA

1. Penghasilan gelombang

a) Gelombang dihasilkan oleh suatu sistem yang bergetar
atau berayun di dalam suatu sistem yang tertutup.

b) Contoh penghasilan gelombang:

i. Gelombang air dihasilkan ii. Gelombang bunyi
apabila objek jatuh ke air dihasilkan oleh paluan pada
belulang (kulit) kompang

2. Getaran atau ayunan : Norazah Beduroding SMKDARA

- Ialah gerakan ulang-alik pada kedudukan

keseimbangan mengikut satu lintasan yang tertutup.

3. Maksud Gelombang :
- Ialah perambatan ulang-alik zarah gelombang
secara berkala dari sumber yang bergetar atau
berayun dengan memindahkan tenaga.

4. Contoh sistem yang bergetar atau berayun :

a) Ayunan spring
berbeban di udara

b) Getaran tala bunyi
selepas ia diketuk
pada tiang keras

c) Getaran berulang
pencelup sfera di
permukaan air

Norazah Beduroding SMKDARA

5. Getaran zarah-zarah gelombang memindahkan tenaga
tetapi zarah-zarah itu sendiri tidak berpindah.

6. Semasa gelombang merambat (propagates), ia
membawa bersamanya tenaga pada arah ia merambat.
Contoh :

a) Ombak laut membawa tenaga dari ayunan
gelombang air ke pantai.

b) Gelombang bunyi memindahkan tenaga bunyi dari
sumbernya ke telinga pendengar.

c) Gelombang cahaya memindahkan tenaga cahaya
dari Matahari ke Bumi.

Norazah Beduroding SMKDARA

7. Aktiviti 5.1 Muka surat 172 Tarikh : .....................

7.1 Tujuan :
- Mengkaji penghasilan gelombang oleh satu sistem
ayunan dan satu sistem getaran.

7.2 Radas :
- Spring, kaki retort, ladung, talam air, tala bunyi, bola
pingpong dan penukul.
Bahan :
- Air, benang dan pita selofan.

7.3 Susunan Radas :

Norazah
Beduroding
SMKDARA

7.4 Arahan :
A) Ayunan ladung di hujung spring :

a) Susun radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.1.
b) Laraskan ketinggian spring supaya ladung tergantung

berhampiran permukaan air tanpa menyentuh
permukaan air.
c) Tarik ladung ke bawah sehingga menyentuh permukaan
air dan lepaskannya.
d) Perhatikan ayunan ladung dan keadaan permukaan air.

B) Getaran tala bunyi :

a) Apitkan tala bunyi pada pengapit kaki retort.
b) Ketuk lengan tala bunyi dan dengar bunyi yang terhasil.
c) Sentuh bola pingpong pada lengan tala bunyi seperti

yang ditunjukkan dalam Rajah 5.2.
d) Perhatikan gerakan bola pingpong itu.

Norazah Beduroding SMKDARA

7.5 Perbincangan :
1. Huraikan gerakan ladung setelah ladung itu ditarik dan
dilepaskan.

………………………………………………………………………………………………………

2. Apakah yang terbentuk pada permukaan air di dalam
talam?

………………………………………………………………………………………………………

3. Huraikan gerakan bola pingpong apabila disentuh pada
tala bunyi yang sedang mengeluarkan bunyi.

…………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………….

Norazah Beduroding SMKDARA

7.5 Perbincangan :
4. Hubung kaitkan getaran bola pingpong dengan bunyi yang
anda dengar.
…………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

7.6 Kesimpulan :
Ayunan ladung di permukaan air dan getaran tala bunyi di
udara menghasilkan …………………………………………………………

Norazah Beduroding SMKDARA

8. Gerakan gelombang ditakrifkan sebagai :
- Pemindahan tenaga dari satu titik ke titik lain
tanpa melibatkan perpindahan zarah gelombang.

Perambatan gelombang memindahkan tenaga dari satu
tempat ke tempat yang lain tanpa pemindahan jirim
medium

Norazah Beduroding SMKDARA

9. Medium memindahkan gelombang :
a) Maksud :
- Bahantara yang membawa tenaga gelombang.

b) Contoh :
i. Bunyi - dipindahkan oleh udara, cecair dan
pepejal,
ii. Gelombang lautan - dibawa oleh air,
iii. Getaran spring slinki – gelombangnya
dipindahkan oleh molekul spring,
iv. Gelombang Mexico penonton di stadium –
gerakan penonton sebagai molekul.

Norazah Beduroding SMKDARA

Getaran Spring Slinki

Spring
diayun ke
kiri dan ke

kanan

Spring
diayun ke
depan dan

ke
belakang

Norazah Beduroding SMKDARA

Gelombang Mexico
(Mexican Stadium Wave)

Norazah Beduroding SMKDARA

10. Aktiviti 5.2 Muka surat 173 Tarikh : .....................

10.1 Tujuan :
- Menjana idea gelombang memindahkan tenaga tanpa
memindahkan jirim.

10.2 Radas :
- Spring slinki dan reben.

10.3 Susunan Radas :

Norazah
Beduroding
SMKDARA

10.4 Arahan :

a) Ikat reben pada spring slinki seperti dalam Rajah 5.3.
b) Hujung A dan hujung B spring slinki dipegang oleh dua

orang murid yang berlainan.
c) Gerakkan hujung A spring slinki dari sisi ke sisi secara

mengufuk.
d) Perhatikan gerakan gelombang sepanjang spring slinki

dan gerakan reben.

10.5 Perbincangan :

1. Apakah yang dirasai oleh tangan murid di hujung B
setelah hujung A spring slinki digerakkan dari sisi ke sisi
secara mengufuk?

………………………………………………………………………………………………………

Norazah Beduroding SMKDARA

10.5 Perbincangan :

2. Apakah arah pemindahan tenaga sepanjang spring slinki
itu?

…………………………………………………………………………………………………….

3. Huraikan pergerakan reben yang diikat pada spring
slinki.

…………………………………………………………………………………………………….

10.6 Kesimpulan :

- Gerakan spring slinki ke kiri dan ke kanan menghasilkan
gelombang yang memindahkan tenaga ke kiri dan ke
kanan juga tetapi tidak memindahkan

……………………………………………….. Norazah Beduroding SMKDARA

11. Muka Gelombang (Wavefront) Norazah Beduroding
SMKDARA

a) Maksud :

- Garisan yang menyambungkan titik-titik yang

sama fasa

b) Contoh : garisan yang menyambungkan satu

titik pada satu puncak / lembangan dengan satu
titik pada puncak / lembangan yang berturutan.

c) Dua jenis muka gelombang: Norazah Beduroding SMKDARA

i. membulat (circular wavefront)

ii. satah / lurus (plane wavefront)

d) Muka gelombang sentiasa berserenjang / 90o /
normal dengan arah perambatan gelombang.

Muka gelombang satah bagi gelombang air yang Norazah Beduroding
merambat dari laut dalam ke pantai yang cetek SMKDARA

Gelombang Membulat

Lemparan seketul batu ke dalam air tasik
menghasilkan gelombang membulat yang merambat
ke semua arah

Norazah Beduroding SMKDARA

12. JENIS-JENIS GELOMBANG

a) Rajah menunjukkan rupa bentuk
spring slinki pada lima ketika
yang berturut-turut selepas
hujung A digerakkan.

b) Rupa bentuk spring slinki semasa
gelombang merambat melaluinya
dikenali sebagai profil
gelombang.

c) Profil gelombang dalam Rajah
merambat dengan masa
sepanjang arah perambatan
gelombang.

d) Gelombang ini dikenali sebagai
gelombang progresif.

Norazah Beduroding SMKDARA

e) Gambar foto menunjukkan
i. contoh gelombang progresif yang dihasilkan oleh
getaran seekor anak itik di permukaan air.
ii. profil gelombang merambat keluar dalam semua
arah.

Norazah Beduroding SMKDARA

f) Gelombang progresif boleh merambat melalui suatu
medium sebagai gelombang melintang atau gelombang
membujur.

Norazah Beduroding
SMKDARA

g) Rajah menunjukkan profil gelombang pada lima ketika yang
berturut-turut bagi sebahagian daripada seutas tali gitar
yang dipetik.

h) Gelombang yang dihasilkan sepanjang tali gitar yang dipetik
ialah satu contoh gelombang pegun.
- Gelombang pegun ialah gelombang apabila profil
gelombang tidak merambat dengan masa.

i) Alat muzik seperti ukulele, seruling dan gendang juga
menghasilkan gelombang pegun apabila alat-alat ini
dimainkan.

Ukulele
- berbeza
saiz

Norazah Beduroding SMKDARA

j) Gelombang melintang (Transverse waves )
- Contoh :
i. gelombang air
ii. gelombang elektromagnet (sinar gama,
sinar-X, ultraungu, cahaya nampak,
inframerah, gelombang radio dan
gelombang mikro)

k) Gelombang membujur (Longitudinal waves )
- Contoh :
i. gelombang bunyi
ii.gelombang seismik (gelombang gempa)

Norazah Beduroding SMKDARA

Gelombang Melintang Norazah Beduroding SMKDARA

a) Maksud :
- Arah perambatan gelombang adalah
berserenjang dengan arah getaran zarah-zarah.

b) Gelombang merambat pada arah kanan ke kiri

atau kiri ke kanan.

c) Manakala zarah-zarah berayun ke atas dan ke
bawah.

Arah ayunan zarah-zarah (ke atas dan ke bawah)

Arah perambatan gelombang
(kiri ke kanan / kanan ke kiri)

Ayunan zarah pada gelombang melintang seperti air dan cahaya.

d) Contoh :
- Sebiji gabus dilemparkan ke permukaan tasik akan

mencetuskan profil gelombang membulat yang merambat
ke semua arah tetapi gabus itu hanya berayun ke atas
dan kebawah tanpa berpindah kedudukan di permukaan
air.

Norazah Beduroding SMKDARA

e) Bahagian-bahagian gelombang melintang :
i. Puncak (Crest) = bahagian atas gelombang
ii.Lembangan (Trough) = bahagian bawah gelombang

Norazah Beduroding SMKDARA

Gelombang Membujur Norazah Beduroding SMKDARA

a) Maksud :

Arah perambatan gelombang adalah selari
dengan arah getaran zarah-zarah.

b) Gelombang bergerak kanan ke kiri atau kiri

ke kanan.

c) Zarah-zarah berayun juga kanan ke kiri atau

kiri ke kanan.

Arah ayunan zarah-zarah
Arah perambatan gelombang

d) Contoh gelombang membujur :

i. Gelombang bunyi
ii. Gelombang gempa (seismic wave)

e) Bahagian gelombang membujur:
i. Mampatan (Compression)
- zarah-zarah berdekatan antara satu sama lain.
ii. Regangan (Rarefaction)
- zarah-zarah berjauhan antara satu sama lain.
f) Gelombang membujur memerlukan medium.
untuk merambat. Maka ia tidak boleh merambat
melalui vakum menyebabkan bunyi tidak boleh
didengar di angkasa lepas.

Norazah Beduroding SMKDARA

Gelombang membujur oleh spring slinki

Norazah Beduroding SMKDARA

13. Pengkelasan Gelombang Norazah Beduroding
SMKDARA

a) Gelombang juga boleh dikelaskan kepada gelombang
mekanik dan gelombang elektromagnet.

b) Ciri-ciri gelombang mekanik dan gelombang elektromagnet:

Gelombang mekanik Gelombang elektromagnet

- Memerlukan medium untuk - Tidak memerlukan medium
memindahkan tenaga dari satu untuk memindahkan tenaga -
titik ke titik yang lain Terdiri daripada ayunan
- Terdiri daripada getaran zarah- medan elektrik dan medan
zarah medium magnet yang berserenjang
- Contoh : antara satu sama lain
- Gelombang air, gelombang - Contoh :
bunyi dan gelombang seismik - Gelombang radio,
di atas permukaan Bumi gelombang cahaya dan

sinar gama

14. Istilah Gelombang
(Menerangkan Gelombang) :

1) Amplitud (Amplitude), A

2) Tempoh (Period), T
3) Frekuensi (Frequency), f
4) Panjang gelombang / Lambda

(Wavelength), λ
5) Halaju / Laju gelombang

Wave speed / velocity, v

Norazah Beduroding SMKDARA

1) Amplitud, A

i. Maksud :
- sesaran maksimum dari garis keseimbangan
// sesaran dari puncak ke garis keseimbangan
// sesaran dari lembangan ke garis keseimbangan

ii. Ia bersamaan dengan tenaga gelombang
- semakin besar amplitud, semakin besar tenaga
gelombang.

iii. Unit SI : m atau cm

Norazah Beduroding SMKDARA

Graf sesaran-jarak menunjukkan amplitud gelombang

Norazah Beduroding SMKDARA

Tinggi ombak di pantai Terengganu –
menunjukkan amplitud

Norazah Beduroding SMKDARA

Ketinggian ombak tsunami di Jepun
= amplitud besar = tenaga besar

amplitud

Norazah Beduroding SMKDARA

Ombak tinggi (amplitud besar) di
pantai Hawaii

amplitud

Norazah Beduroding SMKDARA

iv. Amplitud, A bagi : b) Spring berbeban
(loaded spring)
a) Bandul Ringkas
(simple pendulum)

Norazah Beduroding SMKDARA

2) Tempoh (Period), T

i. Maksud :
- Masa yang diambil untuk membuat satu ayunan /
getaran lengkap // masa untuk merambat dari satu
puncak ke puncak berturutan // masa untuk
merambat dari satu lembangan ke lembangan
berturutan.

ii. Satu ayunan / getaran lengkap bersamaan dengan
jarak antara satu puncak ke puncak berturutan / /
satu lembangan ke lembangan berturutan.

iii. Formula :
T = 1 (f = frekuensi)
f Norazah Beduroding SMKDARA

iv. Unit SI : Norazah Beduroding
- saat (s) // Hz-1 SMKDARA

3) Frekuensi, f Norazah Beduroding SMKDARA

i. Maksud :
- Bilangan ayunan / getaran / gelombang lengkap
dalam satu saat

ii. Rumus :
f= 1
T

iii. Unit SI : Hertz (Hz) @ s-1
iv. Contoh : Frekuensi 87.8 MHz yang digunakan

oleh saluran radio Sinar FM bermaksud
gelombang radio berayun 87.8 x 106
(87.8 juta) kali dalam satu saat.

v. Hubungan Di Antara Tempoh,T dan Frekuensi, f

- Daripada T = 1 , maka :
f

T berkadar songsang dengan f // T α 1/f

T (s) T (s)

T berkadar langsung dengan 1/f

f (Hz) 1/f (Hz-1)

Norazah Beduroding SMKDARA

4) Panjang gelombang (Lambda), λ

i. Maksud :
- Jarak antara dua titik berturutan yang
sefasa ATAU jarak antara dua puncak
berturutan / dua lembangan berturutan
ATAU jarak antara dua mampatan
berturutan / dua regangan berturutan

ii. Unit SI : m atau cm atau km

iii. Panjang gelombang bunyi / gelombang air
laut boleh mencapai beberapa meter /
kilometer.

Norazah Beduroding SMKDARA