Gelombang ngadeg - masalah lan solusi

Gelombang ngadeg - masalah lan solusi

1. Tali 3 m diiket ing salah siji pucuke lan pucuk liyane disambungake menyang vibrator. Nalika vibrator digeterake, tali kasebut mbentuk tali sing ora obah gelombang, kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki.

Nemtokake posisi antinode kaping 5 saka pucuk tetep.

Solusi:

kadohan antarane rong simpul = 3 meter / 5 = 3/5 meter.

Jarak antarane simpul pertama lan ujung tetep = 3/5 meter

Jarak antarane simpul kapindho lan ujung tetep = 2 (3/5 meter) = 6/5 meter

Jarak antarane simpul katelu lan ujung tetep = 3 (3/5 meter) = 9/5 meter

Jarak antarane simpul kaping papat lan ujung tetep = 4 (3/5 meter) = 12/5 meter

Jarak antarane simpul lan antinodus = 1/2 (3/5 meter) = 3/10 meter.

Jarak antarane antinode kalima lan pucuk tetep = jarak antarane simpul kapapat lan pucuk tetep + jarak antarane simpul lan antinode = 12/5 + 3/10 = 24/10 + 3/10 = 27/10 = 2.7 meter.

2. Kaya sing dituduhake ing gambar ing ngisor iki, salah siji pucuk disambungake menyang vibrator lan pucuk liyane tetep. Yen dawane senar 1.5 meter, goleka jarak antarane simpul kaping papat lan vibrator.

Solusi:

Jarak antarane rong simpul = 1.5 meter / 11 = 1.5 / 11 meter.

Jarak antarane simpul pertama lan vibrator = 1.5 / 11 meter

Jarak antarane simpul kapindho lan vibrator = 2 (1.5 / 11 meter) = 3/11 meter

Jarak antarane simpul katelu lan vibrator = 3 (1.5 / 11 meter) = 4.5 / 11 meter

Jarak antarane simpul kaping papat lan vibrator = 4 (1.5 / 11 meter) = 6/11 meter = 0.54 meter

3. Senar duwé loro-lorone pucuk sing tetep, saéngga ngasilaké nada dhasar kanthi frekuensi 420 Hz. Temtokaké nada ndhuwur katelu.

A. 840 Hz

B. 1260 Hz

C. 1680 Hz

D. 2940 Hz

Dikenal:

Frekuensi dhasar (f₁) = 420 Hz

Loro-lorone ujung tetep tetep.

Dikarepake: nada kaping telu

Solusi:

Nada ndhuwur pisanan (f₂) = 2 f₁ = 2 (420 Hz) = 840 Hz

Nada ndhuwur kapindho (f₃) = 3 f₁ = 3 (420 Hz) = 1260 Hz

Nada ndhuwur katelu (f₄) = 4 f₁ = 4 (420 Hz) = 1680 Hz

Wangsulan sing bener yaiku C.

4. The gelombang Dawane ndhuwur pisanan senar yaiku 40 cm. Yen kacepetan gelombang swara ing udhara yaiku 340 m/s, temtokake ndhuwur katelu.

A. 850 Hz

B. 1600 Hz

C. 1700 Hz

D. 3200 Hz

Dikenal:

Dawane gelombang saka overtone pisanan (λ) = 40 cm = 0.4 meter

Kacepetan gelombang swara ing udhara (v) = 340 meter/detik

Dikarepake: frekuensi nada ndhuwur katelu

Solusi:

Ing ngisor iki gambar gelombang ngadeg ing senar kanthi loro-lorone tetep tetep. Kaping pisanan, itung dawa senar nggunakake dawa gelombang overtone pisanan. Sawise iku, sadurunge ngetung frekuensi overtone katelu, luwih dhisik, itung dawa gelombang overtone katelu.

Dawane gelombang saka overtone pisanan:

Dawane tali (L) = 2. ½ λ

Dawane tali (L) = λ

Dawane tali (L) = 0.4 meter

Dawane gelombang saka overtone katelu:

L = 2 λ

0.4 = 2 λ

λ = 0.4 / 2

λ = 0.2 meter

Frekuensi nada ndhuwur katelu:

f = v / λ

f = 340 : 0.2

f = 1700 Hertz

Wangsulan sing bener yaiku C.

5. Tabung sing mbukak ing loro-lorone kanthi dawa 40 cm ngasilake nada dhasar kanthi frekuensi 420 Hz. Temtokake nada ndhuwur kapindho.

A. 380 Hz

B. 460 Hz

C. 840 Hz

D. 1260 Hz

Dikenal:

Dawane pipa (L) = 40 cm = 0.4 meter

Frekuensi nada dhasar (f₁) = 420 Hertz

Dikarepake: Frekuensi nada ndhuwur kapindho (f₃)

Solusi:

Yen nada dhasar (f₁) = 420 Hertz banjur overtone kapindho (f₃) = 3 f₁ = 3 (420 Hertz) = 1260 Hertz

Wangsulan sing bener yaiku D.

6. Gelombang swara ing tabung tertutup nduweni pola gelombang sing padha karo…

A. Rambatan gelombang ing tali

B. Rambatan gelombang ing kolom udara

C. Gelombang ngadeg ing senar sing dipasang ing salah siji pucuke

D. Gelombang ngadeg ing senar sing dipasang ing loro-lorone pucuke

Solusi:

Tabung tertutup yaiku tabung sing salah siji pucuke mbukak nanging nutup ing pucuk liyane, kaya sing dituduhake ing gambar ing ndhuwur.

Wangsulan sing bener yaiku C.

20 pitakonan konseptual lan wangsulan sing ana gandhengane karo gelombang ngadeg:

1. Pitakon: Apa sing diarani ombak ngadeg?

Jawaban: Gelombang ngadeg iku pola gelombang sing katon tetep stasioner, kanthi simpul lan antinopu, sing diasilake saka interferensi rong gelombang sing lelungan ing arah sing ngelawan.

2. Pitakon: Apa bedane simpul lan antinode?

Jawaban: Node iku titik kanthi amplitudo nol, ing ngendi gelombang tetep diam, dene antinode iku titik kanthi amplitudo maksimum.

3. Pitakon: Apa gelombang ngadeg bisa kawangun ing medium apa waé?

Jawaban: Gelombang mandheg bisa kawangun ing medium apa waé sing ngidini rambatan gelombang, kayata senar, kolom udara, lan banyu.

4. Pitakon: Kepriye frekuensi gelombang ngadeg ana hubungane karo angka harmonikne?

Jawaban: Frekuensi dhasar (harmonik pisanan) iku frekuensi paling endhek saka gelombang ngadeg. Harmonik sing luwih dhuwur duwé frekuensi sing minangka kelipatan bilangan bulat saka frekuensi dhasar.

5. Pitakon: Apa sing nemtokake lokasi simpul ing gelombang ngadeg?

Jawaban: Node kawangun ing ngendi gelombang sing lelungan ing arah sing ngelawan kanthi destruktif ngganggu, mbatalake siji liyane.

6. Pitakon: Kepiye carane gelombang ngadeg digawe ing senar sing dipasang ing loro-lorone pucuke?

Jawaban: Nalika gelombang sing mlaku mudhun ing senar mantul ing pucuk sing tetep, gelombang kasebut bakal ngganggu gelombang sing mlebu, nggawe pola gelombang ngadeg yen frekuensi kasebut cocog karo kahanan tartamtu.

7. Pitakon: Apa hubungane antarane dawa gelombang lan dawa medium ing gelombang stasioner?

Jawaban: Kanggo senar sing tetep ing loro-lorone pucuke, dawa medium kasebut minangka kelipatan bilangan bulat saka setengah dawa gelombang ngadeg.

8. Pitakon: Yagene gelombang ngadeg ora bisa nransfer energi ngliwati medium kasebut?

Jawaban: Nalika partikel individu ing medium kasebut osilasi, pola gelombang sakabèhé tetep ora owah, mula ora ana transportasi energi bersih ing arah tartamtu.

9. Pitakon: Apa kowé isa mirsani gelombang ngadeg ing tabung mbukak?

Jawaban: Ya, gelombang ngadeg bisa dibentuk ing tabung mbukak, nanging kondisi watese beda karo tabung tertutup, sing mengaruhi posisi simpul lan antinodus.

10. Pitakon: Apa sing kedadeyan karo gelombang ngadeg nalika tegangan ing senar ditambah?

Jawaban: Nambah tegangan bakal nambah kecepatan gelombang, sing bisa ngganti frekuensi lan pola gelombang ngadeg.

11. Pitakon: Kepriye resonansi ana hubungane karo gelombang ngadeg?

Jawaban: Resonansi kedadeyan nalika gaya utawa getaran eksternal cocog karo frekuensi alami sistem, nggawe gelombang ngadeg sing jelas.

12. Pitakon: Apa frekuensi dhasare?

Jawaban: Frekuensi dhasar, utawa harmonik pisanan, yaiku frekuensi paling endhek ing ngendi sistem bisa ndhukung gelombang ngadeg.

13. Pitakon: Kepriye overtone ana hubungane karo harmonik?

Jawaban: Overtone iku frekuensi ing ndhuwur frekuensi dhasar. Overtone pisanan cocog karo harmonik kapindho, overtone kapindho cocog karo harmonik katelu, lan sateruse.

14. Pitakon: Yagene ora ana pamindahan ing simpul?

Jawaban: Ing simpul, rong gelombang sing ngganggu ora saka fase 180°, sing nyebabake interferensi destruktif lan pamindahan nol.

15. Pitakon: Apa gelombang ngadeg bisa dipolarisasi?

Jawaban: Gelombang ngadeg ing senar iku transversal lan mulane duwe arah osilasi (polarisasi). Nanging, ing medium kaya udara, gelombang swara ngadeg iku longitudinal lan ora nuduhake polarisasi.

16. Pitakon: Apa sebabe instrumen musik nggunakake prinsip gelombang ngadeg?

Jawaban: Instrumen musik asring ngasilake swara kanthi nggawe gelombang ngadeg, kanthi harmonik sing beda-beda ngasilake cathetan musik sing beda-beda.

17. Pitakon: Kepriye kacepetan ombak ana hubungane karo frekuensi lan dawa gelombang sing ngadeg?

Jawaban: Kacepetan gelombang (v) iku asil saka frekuensi (f) lan dawa gelombang (λ): v = fx λ.

18. Pitakon: Apa rong frekuensi sing beda bisa ngasilake gelombang ngadeg ing medium sing padha?

Jawaban: Ya, anggere frekuensi kasebut cocog karo kahanan gelombang mandheg ing medium kasebut. Saben frekuensi makili harmonik sing beda.

19. Pitakon: Apa bedane gelombang ngadeg ing tabung tertutup karo gelombang ing tabung terbuka?

Jawaban: Ing tabung tertutup, salah siji pucuke nduweni simpul dene pucuk liyane nduweni antinodus. Ing tabung terbuka, loro-lorone pucuke nduweni antinodus.

20. Pitakon: Apa gelombang ngadeg bisa kawangun kanthi frekuensi apa waé ing medium tartamtu?

Jawaban: Ora, mung frekuensi tartamtu sing memenuhi syarat wates medium sing bakal ngasilake gelombang ngadeg.

Pangerten babagan gelombang ngadeg iku penting banget ing maneka warna bidang, saka musik nganti telekomunikasi, amarga gelombang kasebut makili perilaku gelombang dhasar ing kahanan tartamtu.