Soal & Jawaban Gelombang Stasioner SMA Kelas 11

GELOMBANG STASIONER atau GELOMBANG BERDIRI

Gelombang stasioner atau gelombang berdiri adalah gabungan dari dua gelombang, yaitu gelombang datang yang berjalan merambat lalu terpantul kembali sehingga muncul interferensi atau gabungan gelombang.

Ujung gelombang stasioner yang memantul dapat berupa ujung terikat atau dapat juga ujung bebas. Kita akan fokus pada dua kondisi ini dalam menjabarkan persamaan atau rumus dan analisis gambar. Berikut gelombang stasioner ujung terikat dan ujung bebas.

Gelombang dengan panjang xλ datang merambat ke kanan dari sumber ke tiang dengan ujung tali bebas bergerak naik-turun. Bagaimanakah bentuk gelombang pantul selanjutnya? Kita dapat menggunakan alternatif cara sebagai berikut.

1. Melanjutkan bentuk gelombang ke sisi sebelah kanan tiang

2. Merefleksikannya ke sisi sebelah kiri tiang sebagai wujud gelombang pantul yang seharusnya.

Soal Dan Jawaban Gelombang Stasioner

1. Terdapat dua gelombang dengan amplitudo dan frekuensi yang sama besar, tetapi memiliki arahnya rambat yang berlawanan. Hal ini akan menghasilkan . . .

A. Gelombang mekanik

B. Gelombang elektromagnetik

C. Gelombang transversal

D. Gelombang stasioner

E. Gelombang bunyi

Gelombang mekanik terdiri dari gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali, sedangkan contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Gelombang jenis lain adalah gelombang elektromagnetik. Ia tidak memerlukan medium dalam merambat. Contohnya adalah gelombang cahaya. Gelombang bergerak atau berjalan merambat. Kondisi ini disebut gelombang berdiri. Saat merambat, ia dapat menabrak sesuatu dan terpantul. Gelombang datang dan pantul ini saling berkolaborasi menjadi gelombang stasioner "berdiri".

D. Gelombang stasioner

2. Terdapat dua gelombang dengan persamaan y = A sin ((5t - 2kx)) dan y = A sin ((2t - 5kx)). Mereka tidak dapat membentuk gelombang stasioner, karena . . .

A. Besar frekuensi keduanya berbeda dan arah rambatnya sama

B. Besar frekuensi keduanya berbeda dan arah rambatnya berlawanan

C. Besar amplitudo keduanya sama dan arah rambatnya searah

D. Besar amplitudo keduanya sama dan arah rambatnya berlawanan

E. Besar amplitudo dan frekuensi keduanya sama

Padahal gelombang stasioner terdiri dari gelombang datang dan gelombang pantul, dimana arahnya saling berlawanan. Persamaan fungsi kedua gelombang memiliki tanda sama-sama negatif, artinya keduanya merambat dengan arah yang sama "kanan".

A. Besar frekuensi keduanya berbeda dan arah rambatnya sama

3. Hal yang membedakan interferensi gelombang stasioner ujung terikat dan ujung bebas adalah . . .

A. Cepat rambat gelombang

B. Arah rambat

C. Beda fase

D. Amplitudo

E. Frekuensi

Jadi, perbedaan ujung terikat dan ujung bebas adalah pola gelombangnya, dimana ini berkaitan erat dengan fase gelombang.

C. Beda fase

4. Besar simpangan gelombang stasioner ujung bebas bernilai maksimum 2A cos kx, maka . . .

A. Nilai simpangan terjadi maksimum saat beda fase 0

B. Nilai simpangan terjadi minimum saat beda fase 0

C. Nilai simpangan terjadi maksimum beda fase ¼π

D. Nilai simpangan terjadi minimum saat beda fase ¼π

E. Nilai simpangan terjadi maksimum tidak dipengaruhi fase

A. Nilai simpangan terjadi maksimum saat beda fase 0

5. Jika gelombang stasioner bergerak dengan persamaan y = 0,03 sin 0,2πx cos π 5t meter, maka kelajuannya sebesar . . .

A. 50 m/s

B. 25 m/s

C. 12,5 m/s

D. 10 m/s

E. 1 m/s

B. 25 m

6. Gelombang stasioner bergerak dengan persamaan gelombang y = 0,08 cos 15πx sin 10πt meter. Jarak antara perut dan simpul terdekat adalah . . .

A. 1,60 m

B. 0,80 m

C. 0,06 m

D. 0,03 m

E. 0,02 m

B. 25 m

7. Tali sepanjang 5 m digetarkan, sehingga terbentuk 18 gelombang penuh. Letak perut kedua, jika dihitung dari ujung terikat adalah . . .

A. 0,00 meter

B. 0,07 meter

C. 0,14 meter

D. 0,21 meter

E. 0,28 meter

D. 0,21 meter

8. Jika 2,5 m tali terikat pada tiang sehingga terbentuk 5 gelombang penuh, maka letak simpul ke-3 dihitung dari ujung terikat adalah . . .

A. 0,00 meter

B. 0,25 meter

C. 0,50 meter

D. 0,75 meter

E. 1,00 meter

C. 0,50 meter

9. Tali sepanjang 1 m digetarkan oleh ujung vibrator berkecepatan 2,5 cm/s dengan frekuensi ¼ Hz. Jarak simpul kedua ujung terikat dari titik asal adalah . . .

A. 95 cm

B. 90 cm

C. 85 cm

D. 10 cm

E. 5,0 cm

A. 95 cm

10. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini!

1) Amplitudo sumber 22,5 cm

2) Frekuensi 40 Hz

3) Panjang gelombang 0,02 m

4) Cepat rambat 80 cm/s

Gelombang stasioner bergerak dengan persamaan gelombang sebesar y = 45 cos πx sin 80 πt cm. Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor . . .

A. 1, 2, dan 3

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 4 saja

E. semua benar

A. 95 cm

Share :