3 3
11
10 1
, 5
10 8
, 7
×
ρ
= Y
v 10
, 2
× =
× =
ms bang merambat sejauh x = 1 km = 1000 m adalah
ms bang merambat sejauh x = 1 km = 1000 m adalah
Waktu yang diperlukan gelom Waktu yang diperlukan gelom
3
10 1
, 5
1000 ×
= =
∆ v
x t
= 0,2 s
elombang memindahkan pola simpangan dari sumber ke lokasi lain di medium. Bagian medium yang sem
gerar dengan adanya gelombang yang menjalar. Karena getaran memiliki energi, maka bagian medium yang semula tidak memiliki energi diam
enjadi memiliki energi bergetar dengan adanya gelombang yang menjalar. Ini hanya mungkin indhkan energi dari sumber ke tempat yang dilaluinya.
Gambar 9.10 Menentukan ener ∆V
Untuk gelombang sinusoidal di m enurut fungsi harmonik sinus
atau kosinus, partikel -rata yang berbanding lurus dengan
mplitudo gelombang, yaitu . Kita tinjau medium dalam kotak yang panjangnya
en tersebut
9.6 Energi yang dibawa gelombang G
ula diam, akhirnya ber m
terjadi jika gelombang berperan mem Berapa energi yang dibawa gelombang?
∆x S
∆x S
gi yang dimiliki gelombang dalam elemen ana simpangannya berubah m
-partikel medium memiliki energi rata
2
2 1
kA E
= a
∆x dan luas penampangnya S. Volume elemen:
∆V = ∆x S Massa elemen:
∆m = ρ ∆V = ρ ∆x S Energi gelombang dalam elem
2
1 kA
E =
∆ 2
emiliki hubungan:
m k
=
ω Dari pelajaran tentang osilator harmonik kita m
. Dengan demikian, a
∆ =
∆ ρ
ω ω
2 2
Dengan demikian, energi gelombang dalam elemen massa ∆m adalah
untuk elemen m ssa ∆m berlaku: k =
S x
m
367
2 2
2 1
A xS
E ∆
= ∆
ρ ω
t SA
t x
∆ ∆
∆ =
2 1
ρ ω
2 2
etapi T
v t
x = ∆
∆
ehingga s
t vSA
E ∆
= ∆
2 2
2 1
ρ ω
9.44
aya yang dibawa gelombang menjadi D
t t
SA v
t E
P ∆
∆ =
∆ ∆
=
2 2
2 1
ω ρ
2 2
2 1
SA v
ω ρ
= 9.45
tensitas gelombang adalah daya per satuan luas, yaitu In
S P
I =
2 2
2 1
A v
ω ρ
= 9.46
9.7 Kebergantungan Intensitas pada Jarak Pada peorses perambatan gelombang, energi yang dipindahkan berasal dari sumber. Karena
energi keka dimiliki gelom
erubah-ubah maka intensitas bisa berubah-ubah selama gelombang menjalar. l, maka ketika melewati suatu permukaan yang berbeda-beda maka daya yang
bang selalu tetap. Karena daya selalu tetap sedangkan luas permukaan bisa b
Dari persamaan 9.46 tampak bahwa
368
S v
P A
1 2
2 2
ω ρ
= Mangingat P,
ρ, v, dan ω semuanya konstan maka kita dapat menulis
S A
1
2
∝ 9.47
an berdasarkan persamaan 9.46 kita juga peroleh hubungan D
2
A I
∝ 9.48
yang berakibat
S I
1 ∝
9.49
Gelombang bola
kita tinjau gelombang bola yang berasal dari sebuah sumber titik yang merambat e segala arah. Permukaan yang dilewati gelombang adalah permukaan bola. Jika jarak tempat
pengam
Gambar 9.1 bola.
9.50 ari persamaan 9.49 dan 9.50 kita dapatkan hubungan
a Sebagai contoh
k
atan ke sumber gelombang r, maka luas permukaan yang dilewati gelombang adalah
1 Luas permukaan yang dilewati gelombang bola sama dengan luas permukaan
2
4 r S
π =
D
369
2
1 r
I ∝
9.51
ntuk dua tempat yang berjarak r1 dan r2 dari sumber, hubungan 9.51 memiliki konsekuensi U
2 2
2 1
1 2
r r
I I =
9.52
erdasarkan persamaan 9.48 dan 9.52 kita dapatkan kebergantungan amplitudo terhadap B
jarak dari sumber gelombang
r A
1 ∝
9.53 yang memiliki konsekuensi
370
2 1
1 2
r r
A =
9.53
ntuk gelombang yang merambat dalam arah dua dimensi, seperti gelombang permukaan air setelah m
keliling lingkaran di sekitar sumber. Jadi
A
b Gelombang Lingkaran U
enjatuhkan sebutir batu, luas permukaan yang dilewati gelombang sebanding dengan
S r
π
2 ∝
9.54 Berdasarkan persamaan 9.49 dan 9.54 kita mendapatkan
r I
1 ∝
9.55
ang memiliki konsekuensi y
2 1
1 2
r r
I =
9.56
erdasarkan persamaan 9.48 dan 9.56 kita dapatkan
I
B
A r
1 ∝
9.57 yang memiliki konsekuenai
2 1
1 2
r r
A A
= 9.58
etelah membahas besaran-besaran gelombang, mari kita meningkat ke pambahasan yang berkaitan dengan fenomena-fenomena gelombang. Pada bagian ini kita akan mempelajari sifat
pemantula gelombang apa saj asehingga sangat penting untuk dipahami.
endefinisikan muka gelombang. Untuk mudahnya, kita lihat gelombang
Secara formal muka gelom
9.8 Muka Gelombang S
