13 Contoh Masalah Gelombang
1. Lihat gambar berikut!
Jika masa yang diambil oleh gelombang seperti dalam gambar ialah 0,3 saat, maka tempoh gelombang itu ialah...
A. 0,2 s
B. 0,9 s
C. 2,0 s
D. 5,0 s
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Masa perjalanan (t) = 0,3 saat
Ditanya: Tempoh gelombang (T)
Jawapan:
Terdapat 3 bukit dan lembah ombak supaya masa perjalanan untuk 1 bukit atau 1 lembah ombak ialah 0,3 / 3 = 0,1 saat
1 panjang gelombang mempunyai 1 puncak gelombang dan 1 palung gelombang. Jadi masa perjalanan 1 panjang gelombang = tempoh gelombang = 2 x 0,1 saat = 0,2 saat.
Jawapan yang betul ialah A.
2. Lihat gambar gelombang melintang berikut!
Kecepatan perambatan gelombang melintang di atas adalah...
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 6 m/s
D. 8 m/s
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
1 panjang gelombang mempunyai 1 bukit ombak dan 1 lembah ombak. Berdasarkan gambar di atas, 1 panjang gelombang (λ) ialah 2 meter x 4 = 8 meter.
Selang masa yang diperlukan untuk bergerak 1 panjang gelombang = tempoh gelombang (T) = 0,5 x 4 = 2 saat
Ditanya: Kelajuan perambatan gelombang melintang (v)
Jawapan:
Kelajuan perambatan gelombang melintang:
v = s / t = λ / T = 8 meter / 2 saat = 4 meter/saat
Jawapan yang betul ialah B.
3. Graf berikut menggambarkan corak tali pada masa gelombang melintang bergerak melaluinya. Jika kedudukan A dan B berjarak 30 cm, maka laju gelombang ialah...
A. 20 cm/s
B. 15 cm/s
C. 10 cm/s
D. 7,5 cm/s
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Satu panjang gelombang mempunyai satu bukit gelombang dan satu lembah gelombang. Dari A ke B terdapat 3/4 panjang gelombang. Jika jarak antara A dan B ialah 30 cm, maka jarak 1/4 panjang gelombang ialah 30 cm/3 = 10 cm. Jadi 1 panjang gelombang (λ) = 4 x 10 cm = 40 cm.
Berdasarkan imej di atas, selang masa (t) untuk bergerak 1 panjang gelombang ialah 4 saat.
Ditanya: Kelajuan gelombang (v)
Jawapan:
Formula pantas untuk memperlahankan:
Penerangan:
v = kelajuan perambatan, s = jarak, λ = panjang gelombang, t = masa
Jadi kelajuan perambatan gelombang ialah:
v = λ / t = 40 cm / 4 saat = 10 cm / 1 saat = 10 cm/saat
Jawapan yang betul ialah C.
4 PLihat graf sisihan gelombang lawan masa dalam imej berikut! Jika jarak AB = 250 cm, maka laju perambatan gelombang ialah...
A. 100 cm/s
B. 125 cm/s
C. 400 cm/s
D. 500 cm/s
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Jarak AB = 5/4 panjang gelombang = 250 cm.
1/4 panjang gelombang = 250 cm / 5 = 50 cm
1 panjang gelombang = 4/4 panjang gelombang = 4 x 50 cm = 200 cm
Selang masa yang diperlukan untuk bergerak sejauh 1 panjang gelombang = 2 saat
Ditanya: Kelajuan perambatan gelombang
Jawapan:
Formula kelajuan perambatan gelombang:
Penerangan: v = kelajuan perambatan gelombang, s = jarak, λ = panjang gelombang, t = selang masa
Kelajuan perambatan gelombang:
v = 200 cm / 2 saat = 100 cm/saat
Jawapan yang betul ialah A.
5. Lihat gambar! Amplitud gelombang ditunjukkan oleh…
A. AC dan CE
B. AB' dan D'E
C. BB' dan DD'
D. B'C dan CD'
Perbincangan
Amplitud gelombang ialah BB' dan DD”.
Jawapan yang betul ialah C.
6. Gelombang yang terdiri daripada pemampatan dan pengembangan dipanggil gelombang...
A. melintang
B. elektromagnet
C. membujur
D. mekanik
Perbincangan
Berdasarkan medium perambatan, gelombang dibahagikan kepada dua jenis, iaitu gelombang mekanikal dan gelombang elektromagnetGelombang mekanikal ialah gelombang yang memerlukan medium untuk bergerak dari satu tempat ke tempat lain, manakala gelombang elektromagnet ialah gelombang yang boleh bergerak tanpa medium.
Gelombang mekanikal terdiri daripada dua jenis, iaitu gelombang melintang dan gelombang membujurGelombang melintang ialah gelombang di mana arah getaran medium adalah serenjang dengan arah perambatan gelombang. Gelombang melintang mempunyai bukit dan lembah. Contoh gelombang melintang ialah gelombang air laut dan gelombang bertali.
Gelombang membujur ialah gelombang di mana arah getaran medium bertepatan dengan arah perambatan gelombang. Gelombang membujur mempamerkan mampatan dan pemampatan. Satu contoh gelombang membujur ialah gelombang bunyi.
Jawapan yang betul ialah C.
7. Pic tali bertambah jika...
A. Panjang tali ditambah dan luas keratan rentas tali dikurangkan
B. Tegangan dan panjang tali berkurang.
C. Tegangan dan luas keratan rentas dawai meningkat
D. panjang tali dikurangkan dan tegangan tali ditingkatkan
Perbincangan
Formula untuk kelajuan perambatan gelombang pada tali:
Penerangan:
v = kelajuan perambatan gelombang pada tali, F = daya tegangan talli, μ = ketumpatan jisim tali = jisim / unit panjang tali (μ = m/L)
Tali pada kebanyakan alat muzik, seperti gitar dan biola, mempunyai kedua-dua hujung yang diikat bersama. Tali boleh menghasilkan bunyi dengan pic yang berbeza-beza disebabkan oleh gelombang berdiri yang dihasilkannya.
Formula yang menyatakan hubungan antara panjang tali (L), panjang gelombang (λ) atau Frekuensi bunyi (f) yang dihasilkan oleh tali yang kedua-dua hujungnya terikat ialah:
Berdasarkan persamaan 1 dan 2, disimpulkan bahawa frekuensi atau pic tali adalah lebih besar jika:
1. Panjang tali dikurangkan (L menjadi lebih kecil) —-> Persamaan 1
2. Daya tegangan tali meningkat (F menjadi lebih besar) —-> Persamaan 2
Jawapan yang betul ialah D.
8. Lihat imej gelombang berikut! Panjang gelombangnya ialah...
A. 6 cm
B. 8 cm
C. 10 cm
D. 15 cm
Perbincangan
Terdapat 2,5 panjang gelombang (tiga bukit dan dua lembah) yang mempunyai panjang 15 cm, oleh itu panjang 1 panjang gelombang ialah 15 cm / 2,5 = 6 cm.
Jawapan yang betul ialah A.
9. Imej di bawah menunjukkan bilangan gelombang melintang sebanyak….
A. 1,5
B. 2,0
C. 2,5
D. 3,0
Perbincangan
Gelombang melintang mempunyai satu bukit dan satu palung gelombang. Berdasarkan imej di atas, terdapat 2,5 gelombang melintang.
Jawapan yang betul ialah C.
10. Lihat gambar berikut! Satu panjang gelombang ialah...
A. a – g
B. a – d
C. c – g
D. c – f
Perbincangan
Satu panjang gelombang mempunyai satu bukit gelombang dan satu lembah gelombang.
Satu panjang gelombang = ae = bf = cg
Jawapan yang betul ialah C.
11. Satu gelombang ialah…
A. A – B – C – D
B. A – B – C
C. A – C – D
D. A – B – C – D – A
Perbincangan
Satu gelombang atau satu panjang gelombang mempunyai satu bukit dan satu lembah. Berdasarkan gambar di atas, satu panjang gelombang ialah ABC dan BCD.
Jawapan yang betul ialah B.
12. Seutas tali nipis disambungkan pada tali yang lebih tebal dan kemudian diikat pada dinding yang kukuh, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Jika salah satu hujung tali nipis itu terganggu, gelombang akan merambat ke kanan. Pada masa ini di A…
A. Sebahagian daripada gelombang dipancarkan dan sebahagian lagi dipantulkan dengan fasa yang sama seperti gelombang yang masuk.
B. Semua gelombang dihantar ke arah B
C. Sesetengah gelombang dipancarkan dan sebahagiannya dipantulkan
D. Semua gelombang dipantulkan
E. Panjang gelombang pantulan dan penghantaran adalah sama
Perbincangan
Jawapan yang betul ialah A.
13. Seorang lelaki menjerit dengan kuat di antara dua tebing tinggi. Beberapa saat kemudian orang itu mendengar dua gema, satu selepas 3 saat dan satu lagi selepas 4 saat jeritan itu. Kelajuan bunyi di udara pada masa itu ialah 340 m/s.
Jarak antara kedua tebing itu ialah…
A. 170 m
B. 510 m
C. 1.190 m
D. 1.700 m
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Halaju bunyi di udara (v) = 340 m/s
Masa 1 (t1) = 3 saat / 2 = 1,5 saat
Masa 2 (t2) = 4 saat / 2 = 2 saat
Jumlah masa (t) = 1,5 saat + 2 saat = 3,5 saat
Ditanya: Jarak antara dua tebing
Jawapan:
v = s / t
s = vt = (340 m/s)(3,5 s) = 1.190 meter
Jawapan yang betul ialah C.
Sumber soalan:
Soalan Peperiksaan Kebangsaan Sains Sekolah Menengah Rendah/Sekolah Menengah Rendah Islam
Soalan Fizik SBMPTN
