Gelombang Stasioner – Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal – Materi Fisika Kelas 11

Pengertian Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner atau gelombang berdiri adalah perpaduan dua gelombang yang mempunyai frekuensi, dan amplitude yang sama besar tetapi merambat pada arah yang berlawanan.

Contoh gelombang stasioner ini terjadi ketika kalian sedang memainkan gitar. Setiap kalian memetik senar maka akan muncul gelombang sepanjang lintasan senar.

Jika gelombang sudah mencapai ujung dawai yang terikat, gelombang akan dipantulkan kembali. Nah, gelombang itu dinamakan gelombang stasioner atau gelombang berdiri.

Rumus Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner merupakan hasil perpaduan dari dua gelombang yang berbeda atau sering berubah-ubah, sehingga tidak semua mempunyai amplitudo yang sama. Nah, gelombang stasioner dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang stasioner ujung tetap dan gelombang stasioner ujung bebas.

Rumus Gelombang Stasioner
Gelombang stasioner ujung bebas (Sumber Sumber Belajar kemendikbud)

Pada umumnya persamaan gelombang stasioner bisa elo tuliskan sebagai berikut:

persamaan gelombang stasioner

dengan Amplitudo Stasionernya

amplitudo stasioner

Keterangan:

Ap adalah Amplitudo Gelombang Stasioner (m)

k adalah Bilangan Gelombang

λ adalah Panjang Gelombang (m)

Biar elo lebih paham, gue kasih contoh soalnya ya!

Sepotong senar yang panjangnya 5 meter, salah satu ujungnya terikat kuat sedangkan ujung yang lainnya dapat digerakkan secara kontinu dengan amplitudo 10 cm dan frekuensi 4 Hz. Jika cepat rambat gelombang pada senar itu 8 m/s. Carilah amplitudo titik P yang terletak 1,5 meter dari ujung terikat!

Penyelesaian :

Besarnya amplitudo di titik P yang berjarak 1,5 m dari ujung terikat adalah

Gelombang Stasioner

Jadibesarnya amplitudo di titik P yang berjarak 1,5 m dari ujung terikat yaitu = -20 cm

Contoh Soal dan Pembahasan

  1. Dua buah gelombang yang memiliki beda fase sebesar 180o dan bergerak searah akan memiliki perpaduan gelombang yang…

A. memiliki amplitudo yang lebih besar dari amplitudo kedua gelombang semula.

B. memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo kedua gelombang semula.

C. memiliki amplitudo yang lebih besar dari amplitudo gelombang pertama dan lebih kecil dari amplitudo gelombang kedua.

D. memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo gelombang pertama dan lebih besar dari amplitudo gelombang kedua.

E. tidak ada jawaban yang tepat.

JawabanB. memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo kedua gelombang semula.

Pembahasan: Dua buah gelombang yang memiliki beda fase sebesar 180 derajat dan bergerak searah akan memiliki perpaduan gelombang yang memiliki amplitudo yang lebih kecil dari amplitudo kedua gelombang semula.

  1. Perhatikan pernyataan-pernyataan di bawah ini!

(1) Pada ujung bebas, gelombang datang dan gelombang pantul berada dalam fase yang sama.

(2) Pada ujung terikat, gelombang datang dan gelombang pantul berada dalam fase yang berbeda.

(3) Pada ujung bebas, gelombang pantul bergerak dari simpangan maksimum.

(4) Pada ujung terikat, gelombang pantul bergerak dari simpangan minimum.

Pernyataan yang benar adalah ….

A. (1) dan (2)

B. (2) dan (3)

C. (1) , (2), dan (3)

D. (1), (2), (3), dan (4)

JawabanD. (1), (2), (3), dan (4)

Pembahasan:

Pada ujung terikat:

Gelombang datang dan gelombang pantul berbeda fasa.

Gelombang pantul bergerak dari node/simpul/simpangan minimum.

Pada ujung bebas:

Gelombang datang dan gelombang pantul sefasa.

Gelombang pantul bergerak dari perut/simpangan maksimum.

3. Seutas senar gitar memiliki panjang 0,5 meter. Jika tegangan senar diatur sedemikian sehingga kecepatan gelombangnya 120 m/s, maka frekuensi dasarnya adalah ….

A. 100 Hz

B. 120 Hz

C. 140 Hz

D. 150 Hz

E. 350 Hz

JawabanB. 120 Hz

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang dawai (L) = 0,5 meter

Kelajuan gelombang (v) = 120 m/s.

Ditanya:

Frekuensi dasar (f1) ?

Jawab :

Rumus frekuensi dasar (f1) gelombang stasioner atau gelombang berdiri di mana kedua ujung dawai terikat:

f1 = v / 2L

Frekuensi dasar (f1) gelombang adalah :

f1 = 120 / (2)(0,5) = 120 / 1 = 120 hz

Jawaban yang benar adalah B.