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
Discuție:
Este cunoscut :
Panjang dawai (L) = 0,6 meter
Kelajuan gelombang (v) = 120 m/s.
Întrebat :
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
Răspunsul corect este 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
Discuție:
Este cunoscut :
Întrebat :
Kelajuan gelombang pantul (v) ?
Jawab :
Răspunsul corect este 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.
Răspunsul corect este 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
Răspunsul corect este B.
