Contoh soal gelombang stasioner gelombang berdiri

4 Contoh soal gelombang stasioner gelombang berdiri

1. Seutas dawai mempunyai panjang 0,6 meter. Jika tegangan dawai diatur sedemikian sehingga kecepatan gelombangnya 120 m/s, maka frekuensi dasarnya adalah ….
A. 100 Hz
B. 120 Hz
C. 140 Hz
D. 150 Hz
E. 350 Hz
Pembahasan :

Diketahui :
Panjang dawai (L) = 0,6 meter
Kelajuan gelombang (v) = 120 m/s.
Ditanya :
Frekuensi dasar (f₁) ?
Jawab :
Rumus frekuensi dasar (f₁) gelombang stasioner atau gelombang berdiri di mana kedua ujung dawai terikat :
f₁ = v / 2L
Frekuensi dasar (f₁) gelombang adalah :
f₁ = 120 / (2)(0,6) = 120 / 1,2 = 100 hz
Jawaban yang benar adalah A.

2. Akibat adanya pemantulan, terbentuk gelombang stasioner dengan persamaan : y = 0,4 sin (0,6 π x) cos π(8t) meter. Dari persamaan di atas, kelajuan gelombang pantul adalah …
A. 10,0 m/s
B. 11,5 m/s
C. 12,4 m/s
D. 13,2 m/s
E. 14,0 m/s
Pembahasan :
Diketahui :
Ditanya :
Kelajuan gelombang pantul (v) ?
Jawab :

Jawaban yang benar adalah D.

3. Senar sepanjang 3 m diikat pada salah satu ujungnya dan ujung lainnya dihubungkan dengan vibrator. Ketika vibrator digetarkan, pada senar terbentuk gelombang stasioner seperti gambar :

Letak perut ke 5 dari ujung terikat adalah…

A. 0,9 m

B. 1,2 m

C. 2,5 m

D. 2,7 m

E. 3,0 m

Pembahasan

Ujung senar yang dihubungkan dengan vibrator bisa bebas bergerak sedangkan ujung senar yang dihubungkan dengan tiang, terikat.

Jarak dua simpul terdekat = 3 meter / 5 = 3/5 meter.

Letak simpul ke 1 dari ujung terikat = 3/5 meter

Letak simpul ke 2 dari ujung terikat = 2 (3/5 meter) = 6/5 meter

Letak simpul ke 3 dari ujung terikat = 3 (3/5 meter) = 9/5 meter

Letak simpul ke 4 dari ujung terikat = 4 (3/5 meter) = 12/5 meter

Jarak satu simpul dan satu perut terdekat = 1/2 (3/5 meter) = 3/10 meter.

Letak perut ke 5 dari ujung terikat = jarak simpul ke 4 dari ujung terikat + Jarak satu simpul dan satu perut terdekat = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2,7 meter.

Jawaban yang benar adalah D.

4. Pada percobaan Melde, diperoleh gelombang stasioner seperti tampak pada gambar. Jika panjang senar yang digunakan 1,5 m, maka letak simpul keempat dihitung dari sumber getaran adalah…

A. 0,40 m

B. 0,54 m

C. 0,96 m

D. 1,02 m

E. 1,10 m

Pembahasan

Jarak dua simpul terdekat = 1,5 meter / 11 = 1,5/11 meter.

Letak simpul ke 1 dari sumber getaran = 1,5/11 meter

Letak simpul ke 2 dari sumber getaran = 2 (1,5/11 meter) = 3/11 meter

Letak simpul ke 3 dari sumber getaran = 3 (1,5/11 meter) = 4,5/11 meter

Letak simpul ke 4 dari sumber getaran = 4 (1,5/11 meter) = 6/11 meter = 0,54 meter

Jawaban yang benar adalah B.