Kumpulan Contoh Soal Gelombang Berjalan beserta Jawabanya Lengkap

Latihan soal yang tepat pada materi gelombang berjalan akan membuatmu lebih memahami materi. Kerjakan soal berikut, yuk!

07 Maret 2024 Citra

20. Sebuah gelombang bergerak dalam sebuah tali dengan persamaan simpangan y₁ = 0.2 sin(5πt – 0.4x) dan y₂ = 0.2 sin(5πt – 0.4x + π/2).

Jika waktu adalah 0.4 detik dan simpangan adalah 0.1 meter, maka perbedaan fase gelombang antara y₁ dan y₂ adalah…

a) π/5 rad

b) π/10 rad

c) -π/5 rad

d) -π/10 rad

Jawaban: C

Contoh Soal Uraian Gelombang Berjalan

Soal 1

Sebuah gelombang berjalan memiliki persamaan simpangan y=0.02sin(2π(3t−0.1x)), di mana x dan y dalam cm dan t dalam detik.

Berapakah simpangan gelombang pada jarak 3 cm dari titik asal setelah titik asal bergetar selama 4 detik?

Jawaban:

Substitusi nilai x=3 cm dan t=4 detik ke dalam persamaan simpangan:

y= 0.02sin(2π(3(4)−0.1(3)))

y= 0.02sin(24π−0.3π)

= 0.02sin(23.7π)

Simpangan gelombang pada jarak tersebut adalah ∣y∣=0.02≈0.02 cm.

Soal 2

Ketika seorang pengamat mendekati sebuah mobil ambulans dengan kecepatan 25 m/s, dia mendengar suara sirene dengan frekuensi 6000 Hz.

Jika kecepatan gelombang bunyi di udara adalah 330 m/s, berapakah frekuensi yang didengar pengamat?

Jawaban:

Kecepatan relatif antara pengamat dan gelombang bunyi adalah

vg = vpengamat vbunyi

vg = 25m/s−0

vg = 25m/s.

Frekuensi yang didengar dapat dihitung menggunakan rumus efek Doppler:

\\ f = \frac{f_0}{1 + \frac{v}{v_g}} \\ \\ \\ f = \frac{6.000 \, \text{Hz}}{1 + \frac{0}{25 \, \text{m/s}}}

f = 6.000 Hz

Soal 3

Sebuah gelombang transversal merambat dalam tali dengan persamaan y=5sin(4π(0.3xt)), di mana x dan y dalam meter dan t dalam sekon. Tentukanlah cepat rambat gelombang tersebut!

Jawaban:

Cepat rambat gelombang dapat dihitung menggunakan rumus v =

k= 4π (0.3) ω = 4π(1) karena tidak ada koefisien t dalam persamaan.

\\ v = \frac{\omega}{k} \\ \\ v = \frac{4\pi}{4\pi(0.3)} \\ \\ v = \frac{4}{0.3}

v = 13,33 m/s

Soal 4

Sebuah gelombang memiliki frekuensi 200 Hz dan kecepatan 400 m/s. Berapa jarak antara dua titik yang memiliki perbedaan sudut fase sebesar 45 derajat?

Jawaban:

Panjang gelombang dapat dihitung menggunakan rumus v = λ f

\\ \lambda = \frac{v}{f} \\ \\ \lambda = \frac{400 \, \text{m/s}}{200 \, \text{Hz}}

λ = 2m

Close