contoh soal gelombang stasioner

Selain gelombang berjalan, di dalam Fisika kembali dikenal konsep gelombang stasioner. Gelombang stasioner dapat dibentuk riuk satunya oleh fenomena pemantulan satu gelombang, misalnya gelombang elektronik tali yang diikat pada suatu kayu. Gelombang yang terasuh dari ujung utas kemudian akan mengenyal.

Pengertian Gelombang listrik Stasioner

Gelombang stasioner adalah gelombang nan terlatih ketika gelombang datang ganti berinterferensi dengan gelombang listrik pantul sehingga terbentuk gelombang listrik meleleh atau stasioner. Gelombang listrik stasioner terdidik seandainya terdapat dua buah gelombang elektronik nan n kepunyaan amplitudo dan frekuensi sederajat saling bertemu.

Dua gelombang dengan amplitudo dan frekuensi sama ini punya arah saling bentrok kemudian bertemu. Gelombang stasioner memiliki ciri-ciri yaitu terdiri terbit ki gua garba dan simpul. Lambung gelombang stasioner adalah arena kedudukan bintik-noktah yang punya amplitudo maksimum berusul gelombang.

Darurat simpul gelombang yakni panggung kursi titik yang memiliki amplitudo nol atau amplitudo paling. Contoh terjadinya gelombang listrik ngeri alias stasioner adalah saat satu utas diikat pada tiang temporer ujung rayon dipegang dengan tangan.

Tali tersebut kemudian digetarkan jungkat-jungkit maka akan terbentuk gelombang yang menjalar dari ujung tali yang digetarkan ke ujung tali terikat. Ketika gelombang listrik mencapai ujung tali terikat maka gelombang listrik akan dipantulkan lagi ke sumber gelombang listrik semula.

Bertemunya gelombang datang dan gelombang pantul akan membentuk gelombang stasioner. Sehingga dapat disimpulkan bahwa gelombang listrik stasioner atau gelombang mengalir perlahan-lahan merupakan gelombang hasil superposisi dua gelombang bepergian nan frekuensinya sama, amplitudo ekuivalen dan arah berlawanan.

Gelombang stasioner yang terdidik dibedakan menjadi dua tipe adalah gelombang stasioner ujung pemantul bebas serta gelombang stasioner ujung pemantul teguh.

Gelombang listrik Stasioner Ujung Terikat

Gelombang listrik stasioner ujung terikat adalah gelombang terbentuk detik salah satu ujung lungsin digetarkan temporer ujung tali lainnya diikat ke papan dan sebagainya atau intern posisi diam. Maka gelombang stasioner yang terbentuk adalah perumpamaan berikut:

Abjad P di atas menunjukkan nafkah gelombang sementara s adalah simpul gelombang elektronik. Persamaan simpangan pada titik P gelombang di atas menepati paralelisme perpaduan keduanya seperti di bawah ini:

Simpangan gelombang datang:

y1 = A sin [ù tepi langit – k (l – x)]

Sementara simpangan berpunca gelombang pantul yaitu:

y2 = -A sin [ù t – k (l + x)]

Maka perpaduan antara y1 gelombang nomplok dan y2 gelombang elektronik pantul memenuhi persamaan di sumber akar ini:

yp = y1 + y2

yp = A sin [ù t – k (l – x)] + -A sin [ù horizon – k (l + x)]

yp = 2A cos
^½
(2 ù lengkung langit – 2 kl) . sin
^½
(2 kx)

yp = 2A sin kx cos (ù t – kl)

Dapat dilihat dari paralelisme di atas bahwa gelombang stasioner dengan ujung yang terjerat mempunyai skor Amplitudo nan bergabung di posisinya dan menyempurnakan kemiripan di bawah ini:

Ap = 2A sin kx

Maklumat:

x = jarak sebuah tutul terhadap ujung pemantul
λ = tingkatan gelombang stasioner

Gelombang Stasioner Ujung Bebas

Sebagai halnya gelombang stasioner ujung terikat, plong gelombang stasioner ujung bebas maka pula dibentuk dari dua buah gelombang berjalan merupakan gelombang datang serta gelombang pantul. Di bawah ini adalah kemiripan gelombang datang dan gelombang pantul stasioner ujung adil:

Gelombang elektronik menclok y1 = A sin [ù t – k (l – x)]

Gelombang listrik pantul y2 = A sin [ù t – k (l + x)]

Perpaduan dari gelombang hinggap dan gelombang pantul akan menghasilkan persamaan matematis gelombang stasioner ujung bebas sebagai berikut:

yp = 2A cos kx sin (ù falak – 2 kl)

Ap = 2A cos kx

Letak simpul dari gelombang stasioner ujung bebas ketika amplitudo sama dengan 0, detik cos kx = 0. Sehingga secara berurutan letak simpul gelombang stasioner ujung nonblok ditentukan dengan persamaan berikut:

1. Simpul pertama kx1 = ½ 𝞹 maka x1 = ¼
   
2. Simpul kedua kx2 = 3/2 𝞹 maka x2 = 3/4
   
3. Simpul ketiga kx3 = 5/2 𝞹 maka x3 = 5/4
   
4. Simpul keempat kx4 = 7/2 𝞹 maka x4 = 7/4
   
   dan seterusnya

Rumus Gelombang elektronik Stasioner

Untuk menghitung jarak antara perut dan simpul pada gelombang elektronik stasioner, maka digunakanlah sifat gelombang stasioner yakni jarak simpul dan rezeki paling dekat sekelas dengan ¼ ë. Berikut persamaannya:

Xps = ¼ ë

Sementara rumus bikin menghitung letak simpul gelombang stasioner ujung netral dinyatakan dengan rumus di dasar ini:

x = (2n – 1) ¼ λ

Keterangan:

n = orde simpul 1, 2, 3, 4 dan seterusnya
x = jarak rezeki gelombang dari ujung bebas

Acuan Pertanyaan Gelombang Stasioner

• Soal 1

Suatu tali berformat tinggi dibiarkan bebas kemudian salah suatu ujungnya digetarkan terus menerus dengan amplitudo sebesar 15 cm. Periode gelombang listrik yakni 4 s, temporer cepat rambat dari gelombang untai sebesar 20 cm/s. Kenur tersebut membuat gelombang listrik stasioner. Tentukan skor berikut:

a. Amplitudo gelombang stasioner di noktah Q yang jaraknya 15 cm berbunga ujung netral
b. Letak simpul ke 2 serta kas dapur ke 3 dari ujung tali netral

• Tanya 2

Sebuah makao diikat di salah satu ujungnya kemudian ujung tak digetarkan sehingga membentuk gelombang listrik dengan kekerapan 12 Hz darurat cepat rambatnya 2,4 m/s. Tentukan jarak bintik simpul ke 4 berbunga titik pantul.

Gelombang stasioner adalah gelombang listrik nan terjaga karena saling bertemunya dua buah gelombang berjalan yang memiliki amplitudo serta kekerapan sama dengan arah berbeda sehingga membentuk sebuah gelombang yunior. Gelombang baru ini bisa terbentuk karena adanya pemantulan gelombang.