- Details
- Category: Materi Fisika SMA
Topik Materi : Gerak Lurus - Jarak dan Perpindahan
Kelas : 10 SMA
Jarak termasuk besaran skalar (besar saja), sementara perpindahan termasuk besaran vektor (besar dan arah)
Perhatikan ilustrasi berikut untuk membedakan jarak dan perpindahan.
Seekor kelinci bergerak dari titik A menuju titik C melalui suatu lintasan seperti tampak pada
gambar di atas.
Jarak tempuh kelinci dari A hingga C adalah lintasan AB ditambah lintasan BC. Sehingga jarak
tempuh kelinci adalah 4 m + 3 m = 7 m,
Untuk menghitung perpindahan, posisi awal di A, posisi akhir di C, tarik garis lurus tanpa
memperhitungkan lintasan atau jalan yang ditempuh. Dengan menggunakan phytagoras didapat hasil 5
meter.
Perhatikan kasus berikut, kita akan menentukan jarak dan perpindahan mobil seperti pada
gambar berikut:
Pada contoh diatas jarak tempuh mobil adalah 40 m + 30 m + 30 m = 100 m, sementara perpindahannya adalah 40 m saja, posisi awal di A dan posisi akhirnya di B.
- Details
- Category: Materi Fisika SMA
Materi : Gerak Lurus
Topik : Gerak vertikal ke atas
Kelas : 10 SMA
Author : Fisika Study Center
Gerak vertikal ke atas
-Kecepatan benda saat mencapai tinggi maksimum adalah nol
-Gerak diperlambat beraturan (−)
-Percepatan (perlambatan) sama dengan percepatan gravitasi (bumi) a = g
Rumus Gerak vertikal ke atas
vt = vo − at → vt = vo − gt
S = vot − 1/2 at2 → S = vot −
1/2 gt2
(vt)2 = (vo)2 − 2aS → (vt)2 =
(vo)2 − 2gS
Perhatikan kasus pelemparan sebuah batu secara vertikal ke atas dari atas tanah dengan kecepatan awal 50 m/s hingga mencapai ketinggian maksimum berikut.
Data-data yang bisa diambil dari kasus tersebut adalah:
Kecepatan awal
vo = 50 m/s
Percepatan
a = g = 10 m/s2
Kecepatan saat ketinggian maksimum
vt = 0 m/s
Waktu untuk mencapai tinggi maksimum
vt = vo − gt
0 = 50 − (10)t
50 = 10t
t = 5 sekon
Ketinggian maksimum yang dicapai benda
S = vot − 1/2 gt2
S = (50)(5) − 1/2 (10)(5)2
S = 250 − 125 = 125 meter
- Details
- Category: Materi Fisika SMA
Materi : Gerak Lurus
Topik : Gerak Jatuh Bebas
Kelas : 10 SMA
Author : Fisika Study Center
Gerak Jatuh Bebas
-Kecepatan awal nol vo = 0
-Percepatan sama dengan percepatan gravitasi (bumi) a = g
-Gerak dipercepat beraturan (+)
Sebaiknya hafal:
vt = vo + at → vt = gt
S = vot + 1/2 at2→ S = 1/2 gt2
(vt)2 = (vo)2 + 2aS → (vt)2 = 2gS
- Details
- Category: Materi Fisika SMA
Materi : Gelombang
Topik : Persamaan Simpangan Gelombang Stasioner
Kelas : 12 SMA IPA
Author : Fisika Study Center
(Beginner Course)
Gelombang stasioner atau biasa disebut gelombang diam atau ada yang menyebut sebagai gelombang tegak
(gelombang berdiri) bisa terjadi dengan menginterferensikan dua buah gelombang berjalan yang memiliki
:
- amplitudo sama
- frekuensi sama
- arah gerak berlawanan
Gelombang stasioner yang dihasilkan memiliki amplitudo (paduan) Ap yang besarnya berubah seiring dengan perubahan jarak (x).
Ingat kembali bahwa kedua buah gelombang berjalan penghasil
gelombang stasioner memiliki amplitudo yang tetap dan sama sebesar A.
Persamaan gelombang stasioner ujung terikat / tetap pada seutas
tali
Pola persamaan gelombang stasioner pada seutas tali yang salah satu ujungnya diikat adalah sebagai
berikut:
| Y = 2A sin kx cos ω t |
Keterangan:
Y adalah simpangan gelombang stasioner dalam satuan meter,
A adalah amplitudo masing-masing gelombang berjalan
x adalah jarak sebuah titik dari ujung yang diikat
ω adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana ω = 2π f
k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2π/λ,
λ adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter.
2A sin kx adalah amplitudo paduan / amplitudo gelombang stasioner, untuk selanjutnya namakan Ap:
| Ap = 2A sin kx |
Nilai maksimum dari amplitudo gelombang stasioner adalah 2A
Perhatikan dengan baik posisi kx dan ω t pada kedua persamaan di atas, sehingga tidak terbingungkan oleh bentuk berikut :
| Y = 2A cos ω t sin kx |
Diberikan sebuah persamaan gelombang stasioner:
Y = 0,02 sin (50π x) cos (30πt) meter
Berikut data-data yang bisa diambil dari persamaan di atas:
amplitudo paduan maksimum (amplitudo gelombang stasioner maksimum)
Ap maksimum = 0,02 meter
amplitudo gelombang berjalan
A = 1/2 Ap maksimum= 0,01 meter
tetapan gelombang
k = 50π
panjang gelombang
k = 2π/λ
50π = 2π/λ
λ = 2π/50π = 0,04 meter
frekuensi sudut
ω = 30π
frekuensi
2πf = 30π
f = 15 Hz
Menentukan letak perut dari ujung ikat
Posisi perut pertama adalah 1/4 gelombang dari ujung ikat, sehingga x P1 = (1/4)(0,04) meter
Posisi perut kedua adalah 3/4 gelombang dari ujung ikat, sehingga x P2 = (3/4)(0,04) meter
Posisi perut ketiga adalah 5/4 gelombang dari ujung ikat, sehingga x P3 = (5/4)(0,04) meter
dan seterusnya.
Menentukan letak simpul dari ujung ikat
Posisi simpul pertama adalah di nol meter, x S1 = 0 meter
Posisi simpul kedua adalah 2/4 (setengah) gelombang dari ujung ikat, sehingga x S2 = (1/2)(0,04) meter
Posisi simpul keempat adalah 4/4 (satu) gelombang dari ujung ikat, sehingga x S3 = (1)(0,04) meter
Posisi simpul pertama adalah 6/4 (satu setengah) gelombang dari ujung ikat, sehingga x S4 = (1,5)(0,04) meter
dan seterusnya.
- Details
- Category: Materi Fisika SMA
Materi : Gelombang
Topik : Persamaan Simpangan Gelombang Stasioner - Ujung Bebas
Kelas : 12 SMA IPA
Author : Fisika Study Center
(Beginner)
Gelombang stasioner atau biasa disebut gelombang diam atau ada yang menyebut sebagai gelombang tegak
(gelombang berdiri) bisa terjadi dengan menginterferensikan dua buah gelombang berjalan yang memiliki
:
- amplitudo sama
- frekuensi sama
- arah gerak berlawanan
Ingat kembali bahwa kedua buah gelombang berjalan penghasil gelombang stasioner memiliki amplitudo yang tetap dan sama sebesar A.
Persamaan gelombang stasioner ujung bebas pada tali
Pola persamaan gelombang stasioner pada seutas tali yang salah satu ujungnya bebas adalah sebagai berikut:
| Y = 2A cos kx sin ω t |
Keterangan:
Y adalah simpangan gelombang stasioner dalam satuan meter,
A adalah amplitudo masing-masing gelombang berjalan
x adalah jarak titik dari ujung bebas
ω adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana ω = 2π f
k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2π/λ,
λ adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter.
2A cos kx adalah amplitudo paduan / amplitudo gelombang stasioner, untuk selanjutnya namakan Ap:
| Ap = 2A cos kx |
Nilai maksimum dari amplitudo gelombang stasioner adalah 2A
Perhatikan dengan baik posisi kx dan ω t pada kedua persamaan di atas, sehingga tidak bermasalah dengan bentuk berikut :
| Y = 2A sin ω t cos kx |
Diberikan sebuah persamaan gelombang stasioner:
Y = 0,02 cos (50π x) sin (30πt) meter
Berikut data-data yang bisa diambil dari persamaan di atas:
amplitudo paduan maksimum (amplitudo gelombang stasioner maksimum)
Ap maksimum = 0,02 meter
amplitudo gelombang berjalan
A = 1/2 Ap maksimum= 0,01 meter
tetapan gelombang
k = 50π
panjang gelombang
k = 2π/λ
50π = 2π/λ
λ = 2π/50π = 0,04 meter
frekuensi sudut
ω = 30π
frekuensi
2πf = 30π
f = 15 Hz
Menentukan letak perut dari ujung bebas
Posisi perut pertama adalah nol, sehingga x P1 = 0 meter
Posisi perut kedua adalah 2/4 (setengah) gelombang dari ujung bebas, sehingga x P2 = (2/4)(0,04) meter
Posisi perut ketiga adalah 4/4 (satu) gelombang dari ujung bebas, sehingga x P3 = (4/4)(0,04) meter
dan seterusnya.
Menentukan letak simpul dari ujung bebas
Posisi simpul pertama adalah 1/4 (seperempat) gelombang dari ujung bebas, sehingga x S1 = (1/4)(0,04) meter
Posisi simpul kedua adalah 3/4 (tiga perempat) gelombang dari ujung bebas, sehingga x S2 = (3/4)(0,04) meter
Posisi simpul ketiga adalah 5/4 (satu seperempat) gelombang dari ujung bebas, sehingga x S3 = (5/4)(0,04) meter
Posisi simpul keempat adalah 7/4 (satu tiga perempat) gelombang dari ujung bebas, sehingga x S4 = (7/4)(0,04) meter
dan seterusnya.