Getaran dan
Gelombang

Getaran adalah
gerak bolak-balik
melalui titik
kesetimbangan.
GETARAN

Simpangan terbesar getaran pada
Gambar adalah jarak OA atau OB.
Simpangan terbesar ini disebut amplitudo
suatu getaran.
Amplitudo (A)
Amplitudo adalah posisi
maksimum benda relatif
terhadap posisi kesetimbangan
Ketika tidak ada gaya gesekan,
sebuah benda yang bergerak
harmonik sederhana akan
berosilasi antara ±A pada tiap
sisi dari posisi kesetimbangan.
Amplitudo suatu
getaran berkaitan erat dengan
energi getaran
tersebut. Jika amplitudo suatu
getaran besar, maka
energi getarannya juga besar.
Sebaliknya jika amplitudo
suatu getaran kecil, maka energi
getarannya juga kecil.

Periode Suatu Getaran
Yang dimaksud dengan satu
getaran adalah satu lintasan
tertutup, yakni lintasan
gerakan yang kembali ke
tempat semula. Satu getaran
pada
 Gambar disamping adalah
lintasan beban melalui titik-
titik A, O, B, O, A, atau O, B,
O, A, O, atau B, O, A, O, B.
 Waktu yang diperlukan untuk
melakukan satu getaran
disebut periode,
dilambangkan dengan T.
Periode diukur dalam satuan
sekon.

Frekuensi Suatu Getaran
 Banyaknya getaran yang
terjadi setiap sekon disebut
frekuensi getaran.
 Satuan frekuensi (f) adalah
1/sekon, disebut juga hertz atau
Hz, untuk menghormati
ilmuwan Jerman Heinrich
Hertz. Frekuensi 1000 hertz
disebut juga 1 kilohertz atau 1
kHz.

Energi dalam Sistem Pegas-
Massa
 Benda meluncur
tanpa gesekan
dan menumbuk
pegas
 Benda menekan
pegas
 Benda didorong
kembali oleh
pegas

Gaya Pada Getaran
 Agar sebuah benda bergetar,
pada benda tersebut harus
bekerja gaya pemulih. Gaya
pemulih adalah gaya yang
selalu mendorong atau
menarik benda ke titik
kesetimbangannya.
Resonansi
Resonansi adalah turut bergetarnya
sebuah benda akibat getaran benda
lain. Akibat resonansi berupa
membesarnya amplitudo getaran benda
itu.

Gelombang
Gelombang adalah usikan yang merambat dengan energi tertentu dari satu
tempat ke tempat lain.
Gelombang air meneruskan energi
melalui air.
Gempa bumi meneruskan energi yang
besar dalam bentuk gelombang yang
merambat melalui lapisan bumi.
Gelombang bunyi meneruskan energi
bunyi dari sumber bunyi ke telinga

Jenis-jenis Gelombang
Gelombang Transversal
rah gerak gelombang
ternyata tegak lurus
dengan arah
getarnya.

Jenis-jenis Gelombang
Gelombang Longitudinal
Pada gelombang logitudinal arah getar
gelombang sejajar dengan arah rambat
gelombangnya
Contoh: Gelombang bunyi

Bandul Sederhana dengan Sistem
Pegas-Massa

Gerak Gelombang
 Gelombang merupakan gangguan yang bergerak
 Gelombang mekanik membutuhkan
 Sumber gangguan
 Medium yang dapat diganggu
 Mekanisme pengaruh dari bagian suatu medium ke
bagian medium yang lain yang berdekatan
 Semua gelombang membawa energi dan
momentum

Jenis-jenis Gelombang --
Transversal
 Dalam gelombang tranversal, setiap bagian yang
diganggu bergerak tegak lurus dengan arah gerak
gelombang

Bentuk Gelombang
 Kurva coklat adalah
bentuk gelombang
pada saat tertentu
 Kurva biru adalah
bentuk gelombang
berikutnya
 A adalah puncak
gelombang
 B adalah lembah
gelombang

Jenis-jenis Gelombang --
Longitudinal
 Dalam gelombang longitudinal, setiap bagian
medium yang diganggu mengalami perpindahan yang
sejajar dengan gerak gelombang
 Gelombang longitudinal juga disebut gelombang
mampat

Deskripsi Gelombang
 Amplitudo adalah
perpindahan maksimum
dari tali disekitar titik
kesetimbangan
 Panjang gelombang, λ,
adalah jarak antara dua
titik berturutan yang
identik

Laju gelombang
 v = ƒ λ
 Diperoleh dari persamaan laju dasar jarak/waktu
 Ini adalah persamaan umum yang bisa digunakan
untuk berbagai jenis gelombang

Interferensi Gelombang
 Dua gelombang yang berjalan dapat bertemu dan
saling melewati satu sama lain tanpa menjadi rusak
atau berubah
 Gelombang memenuhi Prinsip Superposisi
 Jika dua gelombang atau lebih yang merambat bergerak
melewati medium, gelombang yang dihasilkan adalah
penjumlahan masing-masing perpindahan dari tiap
gelombang pada setiap titik
 Sebenarnya hanya berlaku untuk gelombang dengan
amplitudo yang kecil

Interferensi Konstruktif
 Dua gelombang, a dan
b, mempunyai
frekuensi dan
amplitudo yang sama
 Berada dalam satu fase
 Gabungan gelombang,
c, memiliki frekuensi
dan amplitudo yang
lebih besar

CONTOH gelombang pada Tali
 Dua pulsa gelombang menjalar
dalam arah yang berlawanan
 Perpindahan neto ketika dua pulsa
saling overlap adalah pengurangan
dari perpindahan setiap pulsa
 Catatan: pulsa tidak berubah
setelah interferensi

Pantulan Gelombang – Ujung
Terikat
 Ketika gelombang berjalan
mencapai ujung, beberapa
atau semua gelombang
dipantulkan
 Ketika gelombang
dipantulkan dari ujung
terikat, pulsa gelombang
akan dibalikkan

Pantulan Gelombang – Ujung
Bebas
 Ketika gelombang
berjalan mencapai ujung,
beberapa atau semua
gelombang dipantulkan
 Ketika gelombang
dipantulkan dari ujung
bebas, pulsa gelombang
tidak dibalikkan

Bunyi
Syarat-syarat terjadinya bunyi
Ada sumber bunyi , benda yang bergetar
Adanya Pendengar
Adanya Medium perambatan, sebagai zat
perantara

Penghasil Gelombang Bunyi
 Gelombang bunyi adalah gelombang
longitudinal yang merambat melalui sebuah
medium
 Garpu tala dapat digunakan sebagai contoh
penghasil gelombang bunyi

Cepat Rambat Bunyi
Cepat rambat bunyi bergantung pada dua hal: jenis medium yang dilalui
gelombang bunyi dan suhu medium.
Grafik berikut menampilkan simpangan dari
sebuah titik dalam satu medium sebagai fungsi
waktu ketika sebuah gelombang bunyi ewat
melalui medium. Jika data yang teramati seperti
pada gambar, maka cepat rambat gelombangnya
adalah ….
3 m/s
6 m/s
8 m/s
12 m/s
Jawaban:
λ= 4 m T = 0,5 s
v = λ/T = 8 m/s

Garpu Tala dapat Menghasilkan
Gelombang Bunyi
 Garpu tala akan menghasilkan sebuah
nada yang murni
 Ketika garpu bergetar, getarannya
akan menggangu udara disekitarnya
 Ketika garpu di tarik ke kanan, akan
memaksa molekul udara disekitarnya
saling berdekatan
 Hal ini menghasilkan daerah dengan
kerapatan yang tinggi pada udara
 Daerah ini adalah mampatan
(commpression)

Penggunaan Garpu Tala
(lanjutan)
 Ketika garpu di tekan ke kiri
(saling berdekatan), molekul-
molekul udara di sebelah kanan
garpu akan saling merenggang
 Menghasilkan daerah dengan
kerapatan yang rendah
 Daerah ini disebut regangan
(rarefaction)

Kategori Gelombang Bunyi
 Gelombang yang dapat didengar (audible)
 Dalam jangkauan pendengaran telinga manusia
 Normalnya antara 20 Hz sampai 20.000 Hz
 Gelombang Infrasonik
 Frekuensinya di bawah 20 Hz
 Gelombang Ultrasonik
 Frekuensinya di atas 20.000 Hz

Laju Gelombang Bunyi
 Laju gelombang bunyi lebih tinggi dalam zat padat
daripada dalam gas
 Molekul-molekul dalam zat padat berinteraksi lebih kuat
 Laju gelombang bunyi lebih rendah dalam zat cair
daripada dalam zat padat
 Zat cair lebih kompressible

Laju Gelombang Bunyi
 Udara (suhuo) = 331,3 m/s
 Udara ( suhu 15) = 340 m/s
 Air (suhu 15) = 1450 m/s
 Air (suhu 25) = 1490 m/5
 Timah = 1230 m/s
 Tembaga = 3560m/s
 Aluminium = 5100 m/s
 Besi = 5130 m/s

Efek Doppler
 Efek Doppler muncul ketika terdapat gerak relatif
antara sumber gelombang dan pengamat
 Ketika sumber dan pengamat saling mendekat, pengamat
mendengar frekuensi yang lebih tinggi daripada frekuensi
sumber
 Ketika sumber dan pengamat saling menjauh, pengamat
mendengar frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi
sumber
 Meskipun Efek Doppler biasanya terjadi pada
gelombang bunyi, fenomena tersebut terjadi juga
pada gelombang yang lain