MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd KB 1. GETARAN KB 2. GELOMBANG MODUL GETARAN, DAN GELOMBANG

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd GERBANG KEILMUAN Aperpsepsi : Perhatikan gambar 2.1! Pada gambar terlihat seorang ibu mengasuh anaknya dengan bermain ayunan. Ketika ayunan digerakkan maka ayunan tersebut akan bergerak ke atas dan ke bawah secara berulang-ulang. Peristiwa tersebut menunjukkan bahwa ayunan melakukan getaran Perhatikan gambar 2.2! Pada gambar tersebut adalah gambar gelombang laut. Gelombang tersebut merambat dengan membawa energi. Dalil Naqli : Al-Anfal : 2 َما إ ْت ِنَّ ِكَر ٱ ََّّللُ َو ِجلَ ِذَا ذُ ِذٌ َن إ َّ ُمْؤ ِمنُو َن ٱل ْ ٱل َٰ نًا َم ٌِ ُهْم إ تُهُۥ َزادَتْ َٰ َءاٌَ ِهْم ٌْ ْت َعلَ ِلٌَ ِذَا تُ َوإ ُوبُ ُهْم ل قُ ُو َن َو َّكل ِ ِهْم ٌَتَ ى َربّ َٰ َو َعلَ Referensi: https://tafsirweb.com/2868-quran-surat-al-anfalayat-2.html Artinya :“Sesungguhnya orang-orang yang beriman ialah mereka yang bila disebut nama Allah gemetar hati mereka, dan apabila dibacakan ayat-ayatNya bertambahlah iman mereka (karenanya), dan hanya kepada Tuhanlah mereka bertawakkal. ” (Q.S. Al Anfal 8:2) Apakah anda mengetahui pengertian tekanan dan gelombang? Bagaimanakah pengertian tekanan dan gelombang dalam Fisika? Dalam modul ini kita akan membahas tentang materi tekanan dan gelombang dalam sudut pandang Fisika. Gambar 2.1. Ayunan Sumber : https://baliberkarya.com/assets/posting/SelainUntuk-Bermain-Ayunan-Juga-Menyehatkan-IniManfaatnya_365722.jpg Gambar 2.3. Gelombang Air Laut Sumber : https://tse2.mm.bing.net/th?id=OIP.x04Jr1h1WnX0j 01iPj99ygAAAA&pid=Api&P=0&w=300&h=300

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd PETA KONSEP

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Bergetar pada surat Al Anfal ayat 2 di definisikan pada kata yang berarti “getar/ gemetar.” Getar dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia didefinisikan gerak yang berulang secara cepat. Getar adalah gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan. Semua benda akan bergetar apabila diberi gangguan. Benda yang bergetar ada yang dapat terlihat secara kasat mata karena simpangan yang diberikan besar, ada pula yang tidak dapat dilihat karena simpangannya kecil. Benda dapat dikatakan bergetar jika benda bergerak bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan. Perhatikan kursi ayunan yang diduduki seorang anak pada Gambar 2.3. Pada saat kursi ayunan tersebut belum disimpangkan, posisi kursi ada di titik O. Titik O ini disebut titik kesetimbangan. Apabila kursi itu kamu tarik hingga posisi A, lalu kamu lepas, maka kursi tersebut akan bergerak bolak-balik melalui titik-titik A,O,B,O,A,O, dan seterusnya. Kursi ayunan tersebut dikatakan bergetar, dan gerak ayunan ini adalah contoh getaran. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temukan contoh benda-benda yang bergetar. Apa sajakah itu? Tentu kamu dapat mencari benda yang bergetar di sekitar tempat tinggalmu. Konsep getaran tergambar pada peristiwa sa’i ketika haji. Ibadah Sa'i merupakan salah satu rukun Haji yang dilakukan dengan berjalan kaki (berlari-lari kecil) bolakbalik 7 kali dari Bukit Shafa ke Bukit Marwah dan sebaliknya. Kedua bukit yang satu sama lainnya berjarak sekitar 405 meter. Ketika melintasi Bathnul Waadi yaitu kawasan yang terletak di antara bukit Shafa dan bukit Marwah (saat ini ditandai dengan lampu neon berwarna hijau) para jama'ah pria disunatkan untuk berlari-lari kecil sedangkan untuk jama'ah wanita berjalan cepat. Konsep getaran ada pada ibadah sa’i, karena umat Muslim melakukan gerak bolak balik antara bukit shafa dan Marwah dan melewati titik tengah antara bukit tersebut. KEGIATAN BELAJAR 1 : GETARAN َو ِجلَ ْت Gambar 2.3. Anak dan kursi ayunan bergerak bolak-balik, melalui titik O Sumber: Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam: Gambar 2.4. Berlari-lari diantara bukit Shafa dan Marwah Sumber: https://hasansagaf.files.wordpress.c om/2010/06/080.jpg

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Dalam konsep getaran dikenal beberapa besaran penting, yaitu simpangan, amplitudo, frekuensi, dan periode. Besaran-besaran tersebut akan kita pelajari berikut ini. 1. Amplitudo suatu Getaran Jarak ayunan yang diayunkankan dari titik setimbangnya disebut dengan simpangan (O-C). Sedangkan jarak antara O-A atau O-B adalah jarak simpangan terbesar yang dikenal dengan amplitudo. Jadi, amplitudo getaran adalah simpangan terbesar dari titik setimbang. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar 2.5 berikut! Bagaimana cara yang kamu lakukan untuk memperbesar amplitudo getaran itu? Tentu saja kamu harus mengerahkan energi untuk memperbesar simpangan maksimum beban itu. Jadi amplitudo suatu getaran berkaitan erat dengan energi getaran tersebut. Jika amplitudo suatu getaran besar, maka energi getarannya juga besar. Sebaliknya jika amplitudo suatu getaran kecil, maka energi getarannya juga kecil 2. Periode suatu Getaran Periode yaitu waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran. Yang dimaksud satu kali getaran adalah lintasan satu gerakan di mana benda tersebut akan kembali ke tempat semula. Sebagai contoh kalian perhatikan pada gambar 2.5, gerakan dari A-O-B-O-A atau B-O-A-O-B. Jadi, kalo berawal dari A maka akan kembali ke A dan seterusnya untuk satu kali gerakan.Satuan Periode dalam Sistem Internasional adalah Sekon (s). Dalam Fisika, Periode disimbolkan dengan huruf “T” dan Rumusnya : T = Keterangan : T = Periode (Satuannya Sekon disingkat s) t = Waktu (Satuannya Sekon disingkat s) n = Jumlah Getaran https://www.gurupendidikan.co.id/getaran/ Gambar 2.5. Bandul Ayunan:Beda antara simpangan dan Amplitudo Sumber: Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam:

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd 3. Frekuensi suatu Getaran Frekuensi Getaran yaitu banyaknya jumlah getaran yang terjadi dalam satu detik. Satuan Frekuensi dalam Sistem Internasional yaitu Hertz (Hz). Dalam Fisika, Frekuensi disimbolkan dengan huruf “f” dan Rumusnya adalah Rumus Frekuensi Getaran f = Keterangan : f = Frekuensi (Satuannya Hertz disingkat Hz) n = Jumlah Getaran t = Waktu (Satuannya Sekon disingkat s) Beberapa contoh getaran yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain : 1. sinar gitar yang dipetik 2. bandul jam dinding yang sedang bergoyang 3. ayunan anak-anak yang sedang dimainkan 4. mistar plastik yang dijepit pada salah satu ujungnya, lalu ujung lain diberi simpangan dengan cara menariknya, kemudian dilepaskan tarikannya. 5. Pegas yang diberi beban. https://www.gurupendidikan.co.id/getaran/ جا ًّ اۡلَار ُض َر ج ِت ا َّ اِذَا ُر Artinya : ”apabila bumi digoncangkan sedahsyat-dahsyatnya” Bumi digetarkan dan diguncang. Getaran atau guncangan tersebut dikenal sebagai gempa bumi. Mengapa guncangan bumi dapat terjadi di tempat tertentu? ekspeimen menyatakan bahwa tanah bergetar ketika benda jatuh ke tanah. Makin besar dan berat benda, makin terasa getaran yang ditimbulkan. Bayangkan jika yang jatuh adalah benda langit seperti meteor dan asteroid. Niscaya getarannya akan cukup kuat dan dapat dirasakan dalam satu-dua desa. APLIKASI

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd 1. Sebuah bandul digetarkan sehingga selama 1 menit menghasilkan 40 getaran. Tentukan periode dan frekuensinya? Penyelesaian : Diketahui : t = 1 menit = 60 sekon n = 40 getaran Ditanya : T = ? Jawab : a. Periode T = = = 1,5 sekon b. Frekuensi f = = = 0,67 Hz Jadi, periode dan frekuensinya berturut-turut adalah 1,5 sekon dan 0,67 Hz 2. Pada selang waktu 2 sekon terjadi gerakan bolak-balik sebanyak 10 kali. Tentukanlah frekuensi dan periodenya. Penyelesaian : Diketahui : t = 2 sekon n = 10 getaran Ditanya : T = ? Jawab : a. Periode T = = = 0,2 sekon b. Frekuensi f = = = 5 Hz Jadi, periode dan frekuensinya berturut-turut adalah 0,2 sekon dan 5 Hz Contoh soal

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd َّۡل ِ ْمِر ا ََّّللِ إ َ ِم ْن أ َ ٌَ ْوم ْ ال َ ۚ قَا َل َۡل َعا ِصم َما ِء ْ ى َجبَ ٍل ٌَ ْع ِص ُمنًِ ِم َن ال َٰ لَ ِ ِوي إ قَا َل َسآ َمْو ُج فَ َكا َن ْ ُهَما ال َو َحا َل بَ ٌْنَ ۚ َ ُم ْغَرقٌِ َن َم ْن َر ِحم ْ ِم َن ال Artinya : “anaknya menjawab: "Aku akan mencari perlindungan ke gunung yang dapat memeliharaku dari air bah!" Nuh berkata: "tidak ada yang melindungi hari ini dari azab Allah selain Allah (saja) yang Maha Penyayang", dan gelombang menjadi penghalang antara keduanya; Maka jadilah anak itu termasuk orang-orang yang ditenggelamkan.” (QS.Hud 11:43) Gelombang yang dimaksud dalam ayat diatas adalah gelombang air bah. Pernahkah kamu melihat gelombang air? Atau gelombang air laut? gelombang air laut terjadi karena angin yang bertiup melintasi permukaan air laut. Apakah gelombang itu? Apa yang dibawanya? Bagaimana kita memanfaatkan gelombang? Untuk menjawab pertanyaan tersebut di atas, perhatikan Gambar 2.6 misalkan kamu menjatuhkan kerikil pada kolam air yang tenang. Kerikil itu akan menimbulkan usikan pada air, dan usikan tersebut merambat pada permukaan air dalam bentuk gelombang. Jadi, secara umum gelombang berasal dari sebuah usikan Gambar 2.6. Kerikil yang dijatuhkan pada air kolam yang tenang menimbulkan usikan yang bergerak dipermukaan air dalam bentuk gelombang Sumber: Contextual Teaching and Learning Ilmu Pengetahuan Alam KEGIATAN BELAJAR 2 : GELOMBANG

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Jika saat bergerak tidak membawa partikel-partikel medium, apa yang dibawa gelombang? Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Ingatlah bahwa gelombang berasal dari gerak usikan, dan benda yang bergerak memiliki energi. Untuk memahami bagaimana gelombang membawa energi, lihatlah Gambar 2.7. Apabila kita memberikan energi dengan mendorong roboh kotak korek api yang berada di ujung, energi tersebut akan berpindah melalui kotak korek api yang tertimpa dan menimpa kotak yang lain. Gambar 2.7. Efek Domino Sumber : http://www.tinmath.com/wp-content/uploads/2019/04/Domino-300x238.jpg Segera setelah kotak korek api yang paling ujung dirubuhkan, kotak itu akan menimpa kotak di depannya, dan seterusnya. Seperti halnya kejadian ini, gelombang dapat bergerak memindahkan energi pada jarak yang jauh. Jadi gelombang adalah usikan yang merambat dengan energi tertentu dari satu tempat ke tempat lain. Gelombang ada beberapa jenis. Berdasarkan medium perantaranya, gelombang dibagi menjadi dua jenis, yakni : 1. Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya. Contoh gelombang mekanik antara lain : a. gelombang air meneruskan energi melalui air. b. Gempa bumi meneruskan energi yang besar dalam bentuk gelombang yang merambat melalui lapisan bumi. c. Gelombang bunyi meneruskan energi bunyi dari sumber bunyi ke telingamu Gambar 2.8. Gempa Tektonik Sumber: : http://1.bp.blogspot.com/- 85PW2sPWR2c/TzC0TdQocI/AAAAAAAAAEY/9UK8wVj294 Y/s1600/gempa_tektonik.gif

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd 2. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk perambatannya. Salah satu contohnya adalah cahaya matahari yang dapat sampai ke bumi. Cahaya ini melewati ruang hampa, yakni ruang yang tidak ada partikelpartikel benda sebagai mediumnya. Karena tidak bergantung pada keberadaan partikel-partikel benda, gelombang elektromagnetik dapat menjalar dengan atau tanpa adanya medium. Perhatikan Gambar 2.9. Cahaya matahari dapat mencapai bumi walaupun melewati ruang hampa. Cahaya adalah salah satu contoh gelombang elektromagnetik. Sedangkan berdasarkan arah rambat dan arah getarannya, gelombang dibedakan menjadi dua , yaitu meliputi : 1. Gelombang transversal Perhatikan gambar gelombang tali pada Gambar 2.10. Pada saat gelombang bergerak maju, tali bergerak bolak-balik (bergetar) dari sisi ke sisi. Arah gerak gelombang ternyata tegak lurus dengan arah getarnya. Gelombang semacam ini disebut gelombang transversal. Jadi pada gelombang transversal arah getar gelombang tegak lurus dengan arah rambat gelombangnya. Sehingga definisi dari gelombang Transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarannya. Bagian-bagian yang mencirikan gelombang transversal dapat kamu lihat pada Gambar 2.11. Titik tertinggi pada gelombang disebut puncak, dan titik terendahnya disebut dasar. Gelombang dapat diukur panjang gelombangnya. Gambar 2.9. Radiasi Matahari Sumber: : https://katakan.id/wpcontent/uploads/2017/08/Gambar-MatahariTerbit-di-Pegunungan.jpg Gambar 2.10. Proses Gelombang Transversal Sumber: : McLaughin & Thomson, 1997 Gambar 2.11. Bagian Gelombang Transversal Sumber: : https://rumus.co.id/gelombangtransversal/ puncak dasar

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd λ Panjang gelombang adalah jarak antara sebuah titik pada suatu gelombang dengan titik yang serupa pada gelombang di dekatnya. Sebagai contoh, sesuai Gambar 2.11 panjang gelombang adalah jarak dari puncak ke puncak (jarak B-F), atau dari titik A ke titik E (A-E). Panjang gelombang diberi lambang λ, diambil dari huruf Yunani dibaca Lambda. Adapun contoh-contoh dari gelombang Transversal yang dapat kita temukan di dalam kehidupan sehari-hari yaitu diantaranya ialah: a. Gelombang yang ada pada sebuah Air yang dapat terjadi apabila diberi gangguan (usikan) b. Gelombang pada Ombak Laut maupun Gelombang yang terjadi didalam Danau c. Gelombang yang terjadi pada sebuah tali yang dimainkan. Sehingga kita tidak akan sulit untuk dapat melihat contoh dari Gelombang Transversal tersebut karena hal ini sering ditemui di dalam kehidupan seharihari. https://rumus.co.id/gelombang-transversal/ 2. Gelombang Longitudinal Adapun gelombang longitudinal dapat kamu amati pada slinki atau pegas yang diletakkan di atas lantai seperti gambar 2.12. Ketika slinki digerakkan maju-mundur secara terus-menerus, akan terjadi gelombang yang merambat pada slinki dan membentuk pola rapatan dan regangan. Gelombang longitudinal memiliki arah rambat yang sejajar dengan arah getarannya. Sehingga definisi dari gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya berimbit/sejajar dengan arah getarannya. Sesuai dengan definisi panjang gelombang, maka panjang gelombang pada gelombang longitudinal adalah jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berdekatan. Berdasarkan amplitudonya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu : 1) Gelombang berjalan Adalah gelombang yang memiliki amplitudo tetap. Contoh gelombang berjalan adalah gelombang yang terjadi pada tali yang dihubungkan dengan Gambar 2.12. Gelombang Longitudinal Sumber: : http://yuliyuliantii.blogspot.com/2012/08/gelo mbang-longitudinal.html

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd pegas yang bergetar. Gambar 2.13. gelombang berjalan pada tali sumber : http://file-edu.tumblr.com 2) Gelombang diam (stasioner) Adalah gelombang yang memiliki amplitudo yang berubah-ubah. Gelombang stasioner terjadi karena perpaduan antara gelombang datang dan gelombang pantul yang memiliki frekuensi dan panjang gelombang sama. Contoh gelombang stasioner adalah gelombang pada dawai gitar dan biola Sedangkan rumus pada Gelombang Transversal dan Longitudinal adalah : 1) Rumus menghitung Panjang gelombang : λ = atau λ = V x T 2) Rumus menghitung frekuensi dan Periode : f = dan T = 3) Rumus menghitung cepat rambat gelombang : V = λ x f atau V = Keterangan : λ = panjang gelombang (m) V = cepat rambat gelombang (m/s) f = frekuensi gelombang (sekon/detik) n = jumlah gelombang t = waktu (sekon/detik) Gambar 2.14. skema gelombang stasioner Sumber: : www.quora.com

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Bagaimanakah jika kamu membuat gelombang tali dengan frekuensi yang berbeda? Kamu akan menemukan jika frekuensi gelombang tali diperbesar, ternyata panjang gelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap. Pada Gambar 2.15, terlihat pelangi yang terdiri dari berbagai warna. Apakah frekuensi setiap warna tersebut sama? Pelangi berupa gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang berbeda- beda. Dalam percobaan sains 2.1 kamu dapat berlatih membandingkan gelombang transversal secara matematis. Soal-soal contoh berikut ini memperlihatkan bagaimana kamu dapat menggunakan persamaan cepat rambat gelombang untuk menemukan besaran yang belum diketahui. Bagaimana membandingkan gelombang-gelombang transversal? 1. Gambarlah gelombang transversal dengan tiga panjang gelombang utuh. 2. Tandailah amplitudo, puncak gelombang, dan dasar gelombangnya. 3. Dengan menggunakan penggaris, ukurlah amplitudo dan panjang gelombangnya. 4. Dalam kelompokmu, urutkan gelombang - gelombang kalian dari panjang gelombang terbesar ke panjang gelombang terkecil. Kemudian urutkan pula dari amplitudo paling besar ke amplitudo paling kecil. Analisis 1. Misalkan semua gelombang itu bergerak dengan cepat rambat 20 cm/s. Hitung frekuensi gelombangmu. 2. Urutkan gelombang - gelombangmu dari frekuensi tertinggi ke frekuensi terendah Gambar 2.15. Pelangi Sumber : http://2.bp.blogspot.com/- yrCByr90sDk/VmjDqcS4qFI/AAAAAAAAAts/i6- k6hORi28/s1600/classic%2Bpelangialfiansyahan war.com.jpeg PERCOBAAN SAINS 2.1

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd 1. Sebuah Permukaan air merambat dengan panjang gelombangnya 2 meter. Jika waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang itu adalah 0,5 sekon,maka tentukan cepat rambat gelombang dan frekuensi gelombangnya! Penyelesaian : Diket. λ = 2 m, T = 0,5 s Ditanya : a) v = … m/s b) f = … Hz Jawab : a. V = = V = 4 m/s Jadi, cepat rambat dari gelombangnya adalah 4 m/s. b. f = = f = 2 s Jadi, frekuensi dari gelombangnya adalah 2 Hz 2. Pada seutas tali merambat sebuah gelombang dengan frekuensi 10 Hz. Dan Apabila jarak yang ditempuh dalam satu periodenya adalah 20 cm,maka tentukanlah cepat rambat dari gelombang tali tersebut! Penyelesaian : Diket. f = 10 Hz, λ = 20 cm = 0,2 m Dit. v = … m/s Jawab : V = λ x f V = (10 Hz) (0,2 m) V = 2 m/s Jadi, cepat rambat dari gelombang tali tersebut adalah 2 m/s. https://rumus.co.id/gelombang-transversal/ Contoh soal

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Saat kita membaca Al-qur’an kita mengeluarkan suara yang terbentuk dari gelombang atau getaran yang bergerak di udara dengan kecepatan v = 340 km/s. Setiap suara yang dikeluarkan dalam lantunan ayat suci Al-qur’an mempunyai frekuensi tersendiri antara 20 – 20.000 Hz. Gelombang tersebut menyebar ke udara yang kemudian di tangkap oleh gendang telinga lalu berubah menjadi sinyal-sinyal elektrik dan bergerak melalui saraf suara menuju acoustic back di dalam otak, lalu sel-sel menyesuaikan diri dengan gelombang dan bergerak ke berbagai bagian otak, khususnya otak bagian depan. Semua organ bekerja sesuai irama dengan sinyalsinyal tersebut dan kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa yang dipahami manusia (linguistic function). Otak menganalisis sinyal-sinyal itu dan kemudian memberikan perintah ke berbagai organ tubuh untuk menyesuaikan dengan sinyalsinyal tersebut. Dengan demikian suara yang dilantunkan dalam bacaan al-quran terdiri dari getaran-getaran mekanik yang sampai ke telinga lalu menuju sel-sel otak yang menyesuaikan dengan getaran-getaran tersebut dan mengubah getarannya sendiri. Secara fisiologi berdasarkan teori fisika setiap organ tubuh Sifat-sifat Gelombang Gelombang merupakan getaran yang merambat karena adanya usikan. Gelombang juga dapat berpindah ketempat satu ketempat lainnya dengan menggunakan media tertentu. Gelombang juga dapat bergerak tanpa menggunakan media seperti pada ruang yang hampa. Di bawah ini beberapa sifat dari gelombang yaitu : a. Pemantulan (refleksi) Pemantulan (refleksi) adalah peristiwa pengembalian seluruh atau sebagian dari suatu berkas partikel atau gelombang bila berkas tersebut bertemu dengan bidang batas antara dua medium. Suatu garis atau permukaan dalam medium dua atau tiga dimensi yang dilewati gelombang disebut muka gelombang. Muka gelombang ini merupakan tempat kedudukan titik-titik yang mengalami gangguan dengan fase yang sama, biasanya tegak lurus arah gelombang APLIKASI Gambar 2.16 Muka Gelombang melingkar dan Gelombang Datar Sumber : https://sainsmini.blogspot.com/2015/03/penj elasan-mengenai-6-sifat-gelombang.html

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd dan dapat mempunyai bentuk, misalnya muka gelombang melingkar dan muka gelombang lurus, seperti yang terlihat pada Gambar 2.16. Pada jarak yang sangat jauh dari suatu sumber dalam medium yang seragam, muka gelombang merupakan bagian-bagian kecil dari bola dengan jari-jari yang sangat besar, sehingga dapat dianggap sebagai bidang datar. Misalnya, muka gelombang sinar matahari, yang tiba di bumi merupakan bidang datar. Pada peristiwa pemantulan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.17. dibawah, berlaku suatu hukum Pemantulan yang berbunyi : 1) sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terhadap bidang batas pemantul pada titik jatuh, semuanya berada dalam satu bidang, 2) sudut datang (θi) sama dengan sudut pantul (θr). b. Pembiasan (Refraksi Gelombang), Perubahan arah gelombang saat gelombang masuk ke medium baru yang mengakibatkan gelombang bergerak dengan kelajuan yang berbeda disebut pembiasan. Pada pembiasan terjadi perubahan laju perambatan. Panjang gelombangnya bertambah atau berkurang sesuai dengan perubahan kelajuannya, tetapi tidak ada perubahan frekuensi. Peristiwa ini ditunjukkan pada Gambar 2.18. Pada gambar tersebut kecepatan gelombang pada medium 2 lebih kecil daripada medium 1. Dalam hal ini, arah gelombang membelok sehingga perambatannya lebih hampir tegak lurus terhadap batas. Jadi, sudut pembiasan (θ2), lebih kecil daripada sudut datang (θ1). Menurut Hukum Snellius bahwa : Gambar 2.17 Skema Pemantulan Gelombang Sumber : https://3.bp.blogspot.com/- biCPUDfJt84/UWLFYjc9BII/AAAAAAAAQ6M/Nn 7PI2dzbvs/s1600/pemantulan-gelombang-olehbidang-842013.jpg Gambar 2.18 Pembiasan Gelombang Sumber : https://4.bp.blogspot.com/- INMNcC912K4/UWLFZxhrkAI/AAAAAAAAQ6c/E 3JxHFg7ioE/s1600/refraksi-pembiasangelombang-842013.jpg

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Di mana : n1 = indeks bias medium 1 n2 = indeks bias medium 2 ϴ1 = sudut datang ϴ2 = sudut bias c. Difraksi Gelombang Difraksi merupakan peristiwa penyebaran atau pembelokan gelombang pada saat gelombang tersebut melintas melalui bukaan atau mengelilingi ujung penghalang. Besarnya difraksi bergantung pada ukuran penghalang dan panjang gelombang, seperti pada Gambar 2.19. Makin kecil panghalang dibandingkan panjang gelombang dari gelombang itu, makin besar pembelokannya. d. Interferensi Gelombang Interaksi antara dua gerakan gelombang atau lebih yang mempengaruhi suatu bagian medium yang sama sehingga gangguan sesaat pada gelombang paduan merupakan jumlah vektor gangguan-gangguan sesaat pada masing-masing gelombang merupakan penjelasan fenomena interferensi. Interferensi terjadi pada dua gelombang koheren, yaitu gelombang yang memiliki frekuensi dan beda fase sama. Pada gelombang tali, jika dua buah gelombang tali merambat berlawanan arah, saat bertemu keduanya melakukan interferensi. Setelah itu, masing-masing melanjutkan perjalanannya seperti semula tanpa terpengaruh sedikit pun dengan peristiwa interferensi yang baru dialaminya. Sifat khas ini hanya dimiliki oleh gelombang. Gambar 2.19 Difraksi Gelombang Sumber : https://sainsmini.blogspot.com/2015/03/penjelasa n-mengenai-6-sifat-gelombang.html Gambar 2.19 Difraksi GelombInterferensi gelombang tali.ang Sumber : https://sainsmini.blogspot.com/2015/03/penj elasan-mengenai-6-sifat-gelombang.html

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd e. Polarisasi Polarisasi merupakan proses pengkutuban atau penyerapan/pemfilteran cahaya sehingga dihasilkan arah gelombang cahaya yang sesuai. Polarisasi bisa kita rasakan saat siang hari yang cerah warna langit menjadi biru atau dalam dunia modern ini polarisasi dimanfaatkan untuk pemakaian kacamata polarisasi atau juga untuk kacamata 3D. gelombang yang memilki satu arah getar disebut gelombang terpolarisasi. Fenomena polarisasi cahaya ditemukan oleh Erasmus Bhartolinus pada tahun 1969. Dalam fenomena polarisasi cahaya, cahaya alami yang getarannya ke segala arah tetapi tegak lurus terhadap arah merambatnya (gelombang transversal) ketika melewati filter polarisasi, getaran horizontal diserap sedang getaran vertikal diserap sebagian. Cahaya alami seperti cahaya matahari yang getarannya ke segala arah di sebut cahaya tak terpolarisasi, sedang cahaya yang melewati polaroid hanya memiliki getaran pada satu arah saja, yaitu arah vertikal, disebut cahaya terpolarisasi linear. Mengapa polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal? Dari penjelasan sebelumnya dapat kita nyatakan bahwa suatu gelombang terpolarisasi linear bila getaran dari gelombang tersebut selalu terjadi dalam satu arah saja. Arah ini disebut arah polarisasi. Gambar 2.20 skema gelombang terpolarisasi Sumber: http://perpustakaancyber.blogspot.co.id Dapatkah kamu memberikan contoh-contoh lain peristiwa pemantulan gelombang? Dalam percobaan sains 1.2, kamu dapat berlatih mengamati ciri-ciri pemantulan gelombang tali

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Pemantulan Gelombang Tali Semua gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Bagaimanakah kamu dapat membuat gelombang pada tali? Apa yang terjadi pada gelombang itu bila mengenai penghalang tetap? Dalam kegiatan ini kamu akan membuat gelombang pada tali dan mengamati ciri-ciri gelombang itu. A. Masalah Besaran-besaran gelombang manakah yang dapat kamu pengaruhi ketika membuat gelombang transversal pada tali? Apa yang terjadi pada gelombang itu jika mengenai penghalang tetap? B. Tujuan 1. Merancang percobaan untuk menguji perilaku gelombang transversal pada tali. 2. Mengamati apa yang terjadi pada gelombang transversal bila gelombang itu mengenai penghalang tetap C. Alat dan Bahan yang Diperlukan 1. tambang plastik 2. penggaris meteran 3. stopwatch D. Membuat Hipotesis : Buatlah hipotesis untuk memperkirakan perilaku gelombang pada tali pada keadaan seperti yang digambarkan di atas. E. Merencanakan Percobaan 1. Dalam satu kelompok, sepakatilah dan tuliskan rumusan hipotesis kelompok kamu. 2. Susunlah langkah-langkah yang akan kamu gunakan untuk menguji hipotesismu. 3. Siapkan alat/bahan yang kamu butuhkan. Rancanglah tabel datanya. F. Mengecek Rencana 1. Dua orang dalam kelompokmu seharusnya duduk di lantai dengan memegang ujung-ujung tali yang teregang di antara mereka. Tentukan siapa yang menjadi pembuat gelombang. PERCOBAAN SAINS 2.2

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Yuk Ngaji... !!! 2. Pembuat gelombang se-harusnya menggerakkan ujung tali ke samping dengan cepat untuk membuat sebuah gelombang transversal. Bagaimana cara lain untuk membuat gelombang transversal? 3. Apa yang akan kamu lakukan untuk mengubah amplitudo gelombang? 4. Bagaimana kamu akan menggerakkan ujung talimu untuk menguji hubungan antara frekuensi dengan panjang gelombang? Yakinlah bahwa gurumu menyetujui rencanamu dan kamu telah memasukkan saran beliau dalam rencana kamu G. Melakukan Percobaan 1. Lakukan percobaan sesuai rencana 2. Selama percobaan, tulislah hasil pengamatanmu H. Analisis dan Penerapan 1. Bagaimanakah cara kamu mengubah amplitudo gelombang? Apakah amplitudo tetap sama selama gelombang merambat sepanjang tali? Jelaskan mengapa begitu atau mengapa tidak begitu? 2. Prediksikan apa yang terjadi ketika gelombang mengenai penghalang tetap 3. Simpulkan bagaimana kamu dapat membuat gelombang dengan frekuensi yang lebih besar. Jelaskan hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang. Gelombang di Atas Gelombang َما ٌت بَ ْع ُض َها ُ ُظل ۚ ْوقِ ِه َس َحا ٌب ْوقِ ِه َمْو ٌج ِم ْن فَ ْغ َشاهُ َمْو ٌج ِم ْن فَ ِّج ًٍّ ٌَ ُ َما ٍت فًِ بَ ْحٍر ل ُ ْو َك ُظل َ أ ْم ٌَ ْجعَ ِل ا ََّّللُ لَهُ نُو ًرا َو َم ْن لَ َكْد ٌَ َرا َهاۗ ْم ٌَ ْخ َر َج ٌَدَهُ لَ َ ِذَا أ َم فَ ا لَهُ ِم ْن نُو ٍر ْو َق بَ ْع ٍض إ فَ Artinya: “atau seperti gelap gulita di lautan yang dalam, yang diliputi oleh ombak, yang di atasnya ombak (pula), di atasnya (lagi) awan; gelap gulita yang tindihbertindih, apabila Dia mengeluarkan tangannya, Tiadalah Dia dapat melihatnya, (dan) Barangsiapa yang tiada diberi cahaya (petunjuk) oleh Allah Tiadalah Dia mempunyai cahaya sedikitpun.” (QS. An Nur 24 : 40) Secara umum, kita memiliki kesan bahwa ombak hanya terjadi di permukaan laut dan bahwa di bawahnya tenang dan tak bergerak. Itulah sebabnya kalimat dalam Al Quran

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Ayo Diskusi... !!! Info Ilmuwan... !!! yang berbunyi, yang diliputi oleh ombak, yang di atasnya ombak, mungkin tampak mengherankan. Gelombang-gelombang ini ditemukan pada tahun 1900 dan digambarkan dalam Al Quran. Dasar laut yang gelap memiliki gelombang dan diatasnya ada gelombang—gelombang permukaan. Pada kedalaman 200 meter dari permukaan laut, kegelapanlah yang berkuasa. Pada kedalaman ini, apabila seorang mengulurkan tanganya, dia hampir tidak dapat melihatnya, sebagaimana digambarkan dalam surat An Nur ayat 40. Dasar lautan dan samudra gelap gulita, walau sinar matahari terang benderang di permukaan, 200 meter dibawahnya adalah hitam kelam. Pada masa diturunkannya Al Quran, belum ada data ilmiah ataupun pengetahuan ilmiah berdasarkan pengamatan tentang kegelapan dasar laut. Al Quran memberikan informasi dari dasar laut sampai luar angkasa. Fenomena ini memberikan bukti bahwa Al Quran berasal dari Tuhan. Sumber : Miracle of Qur’an and Sunnah Dalam sistem komunikasi, satelit di atas bumi atau radio dan televisi di rumah-rumah digunakan untuk memancar ulang gelombang elektromagnetik. Bagaimana proses tersebut terjadi? Diskusikanlah bersama 2 orang temanmu! Heinrich Rudolf Hertz (22 Februari 1857 - 1 Januari 1894) adalah fisikawan Jerman yang menemukan pengiriman energi listrik dari 2 titik (point) tanpa kabel (nirkabel). Penemuannya yang paling mutakhir adalah electric charge jump. Namanya diabadikan dalam satuan frekuensi hertz. Hertz adalah unit SI untuk frekuensi. Kata Hertz dipilih untuk menghargai jasa Heinrich Rudolf Hertz atas kontribusinya dalam bidang elektromagnetisme. Hertz menyatakan banyaknya gelombang dalam waktu satu detik (1 Hertz = 1 gelombang per detik). Unit ini dapat digunakan untuk mengukur gelombang apa saja yang periodik. Contoh: Frekuensi dari gerak bandul jam dinding adalah 1 Hz. Sumber: id.wikipedia.org Gambar 2.19 Heinrich Rudolf Hertz Sumber : https://tse3.mm.bing.net/th?id=OIP.Lsh0H SIfR_rvCuupYxvd5AHaIt&pid=Api&P=0& w=300&h=300

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd RANGKUMAN A. Getaran 1. Benda yang bergetar ditandai oleh adanya gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan. Gerak bandul ayunan dan gerak beban pada pegas merupakan contoh-contoh benda yang bergetar. 2. Energi sebuah getaran ditunjukkan oleh amplitudo getaran itu. Semakin besar amplitudo sebuah getaran menunjukkan energi getaran itu semakin besar. 3. Selain ditunjukkan oleh energi, getaran juga dicirikan oleh periode dan frekuensi 4. Benda yang bergetar dapat menyebabkan benda lain di sekitarnya turut bergetar dengan frekuensi yang sama. Peristiwa ini disebut resonansi. B. Gelombang 1. Gelombang memindahkan energi getaran dari satu tempat ke tempat lain. Medium gelombang tidak ikut berpindah, hanya bergetar di sekitar titik kesetimbangannya saat gelombang melintas. 2. Berdasarkan ada tidaknya medium untuk dilalui gelombang, gelombang dapat digolongkan menjadi gelombang mekanik dan elektromagnetik. Gelombang dapat pula digolongkan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal bila didasarkan arah getar terhadap arah rambat gelombang itu. arah getar gelombang searah dengan arah rambatnya 3. Jika cepat rambat suatu gelombang tetap, pada saat frekuensi meningkat, panjang gelombang menurun dan sebaliknya.

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd UJI KOMPETENSI 2 A. Berilah tanda silang (x) pada a, b, c atau d pada jawaban yang paling benar! 1. Gerakan bolak-balik melalui titik setimbang disebut.... a. Getaran c. Amplitudo b. Periode d. Frekuensi 2. Semua gelombang membawa ....... bergerak maju. a. Materi c. materi dan energi b. Energi d. medium 3. Suatu gelombang yang membawa jumlah energi besar akan selalu mempunyai.... a. amplitudo besar c. frekuensi tinggi b. amplitudo kecil d. panjang gelombang pendek 4. Sebuah angklung bergetar sebanyak 50 kali dalam waktu 25 sekon. Frekuensi angklung tersebut adalah .... a. 2 Hz c. 10 Hz b. 5 Hz d. 100 Hz 5. Perbedaan yang mendasar antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal adalah .... a. Frekuensi c. arah rambatnya b. Amplitudo d. panjang gelombang 6. Perhatikan gambar gelombang transversal berikut ini! Cepat rambat gelombang transversal di atas adalah.... a. 2 m/s c. 6 m/s b. 4 m/s 8 m/s 7. Peristiwa saat gelombang mengenai permukaan disebut.... a. Pembalikan c. perubahan frekuensi b. penambahan kelajuan d. pemantulan 8. Sebuah slinky digetarkan selama 10 sekon, menghasilkan 2 rapatan dan 2 renggangan. Periode gelombang pada slinky adalah .... a. 5 sekon c. 10 sekon b. 15 sekon d. 20 sekon 9. Simpangan maksimum suatu getaran atau gelombang ditentukan oleh .... a. panjang gelombangnya c. amplitudonya b. frekuensinya d. cepat rambat 7.

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd 10. Peristiwa hari kiamat yang berupa goncangan dahsyat, merupakan implementasi dari getaran termuat dalam surat... a. Al Zalzalah c. Al Lahab b. Al Qori’ah d. An Nas B. Jawablah pertanyaan di bawah dalam bukumu ! 1. Bagaimana menentukan amplitudo, frekuensi, dan panjang gelombang pada gelombang trasversal dan longitudinal? 2. Perhatikan gambar berikut ! a. Berapa jumlah gelombang pada gambar di atas? b. Tentukan amplitudo gelombang! c. Tentukan periode gelombang! d. Tentukan panjang gelombang! e. Tentukan cepat rambat gelombang! f. Tentukan jumlah gelombang selama dua menit! 3. Jelaskan bagaimana keterkaitan gelombang dengan energi dan getaran! 4. Suatu gelombang mempunyai panjang gelombang 6 m dan cepat rambatnya 420 m/s. Berapakah frekuensinya? 5. Sebutkan tiga contoh pemanfaatan gelombang dalam teknologi! Berikan penjelasan! Cocokkanlah jawaban kalian dengan kunci jawaban yang terdapat pada bagian akhir modul ini, dan hitung skor kalian. Kemudian gunakanlah rumus dibawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan kalian dalam materi bunyi ini. Skor setiap nomor : 2 Skor setiap nomor : 4

MODUL FISIKA VIII By : Royo Eko Wardoyo, S.Pd Rumus: Tingkat Penguasaan = x 100 % Kategori tingkat penguasaan (TP): 90%