Advertisement
Source : Canva.com/@ChristianChan

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!

7 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

Halaman:

Advertisement