C.2 · Model gelombang

Lembar kerja ini mencakup topik SL terpilih untuk mata kuliah yang pertama kali dievaluasi pada 2025; ini bukan seluruh silabus.

Prasyarat: baca kuantitas dan satuan yang ditentukan, serta gunakan aritmatika dan kondisi model di bawah ini.

Contoh-contoh ini orisinal dan fiksi: mereka bukan pengukuran nyata atau investigasi mahasiswa sungguhan.

Apa yang akan menjelaskan observasi ini?

• Gelombang dapat membawa energi melintasi air sementara penanda terapung utamanya berosilasi. Transfer energi dan transfer materi massal adalah dua hal yang berbeda.

Bangun modelnya

• Frekuensi adalah osilasi per satuan waktu; panjang gelombang adalah jarak antara titik-titik bertahap berikutnya.
• Kecepatan gelombang sama dengan frekuensi dikali panjang gelombang.
• Osilasi transversal tegak lurus terhadap arah perambatannya.
• Panjang gelombang: Jarak antara titik-titik berturut-turut yang sefasa.
• Frekuensi: Jumlah osilasi per satuan waktu.

Pilih bukti yang dapat mengujinya

• Pada batas medium, frekuensi tetap ditentukan oleh sumbernya.
• Perubahan kecepatan menyebabkan perubahan panjang gelombang.
• Pembiasan terjadi akibat perbedaan kecepatan; sudut diukur dari garis normal.

Di laboratorium: Ukur beberapa panjang gelombang dan bagi untuk mengurangi ketidakpastian pembacaan pecahan. Gunakan kotak sinar dengan garis normal yang digambar pada batas medium. Jauhkan sinar dari mata dan catat sudut datang serta sudut bias dengan jelas.

Bekerja dari kuantitas yang diketahui

• Diketahui: frekuensi 5 Hz dan panjang gelombang 0.40 m.
• Gunakan v = fλ. v = 5×0.40 = 2.0 meter per detik.
• Jika kecepatan turun menjadi 1.5 meter per detik pada frekuensi yang sama, panjang gelombang = v/f = 1.5/5 = 0.30 m.

Giliran Anda: Frekuensi adalah 8 Hz dan panjang gelombang adalah 0.25 m. Tentukan kecepatan gelombang.

Periksa kesimpulan dan batasannya

• Frekuensi gelombang tidak berubah hanya karena medium berubah.
• Gelombang longitudinal memiliki osilasi sejajar dengan arah perambatannya.

Tidak benar: Frekuensi gelombang selalu berubah ketika gelombang memasuki medium baru. Frekuensi ditetapkan oleh sumber, sehingga tetap sama melintasi batas medium. Yang berubah adalah kecepatan, dan karenanya panjang gelombang melalui v = f x panjang gelombang.

Kunci:

• Frekuensi adalah osilasi per waktu; panjang gelombang adalah jarak antara titik-titik berturut-turut yang sefasa.
• Pada batas medium, frekuensi tetap ditentukan oleh sumbernya.
• Perhatikan: frekuensi gelombang tidak berubah hanya karena medium berubah.

Tulis dari kecepatan gelombang 4.8 meter per detik

• Frekuensinya 12 Hz dan panjang gelombangnya 0.40 m.
• Tentukan kecepatan gelombang. Jika kecepatannya menjadi 3.6 meter per detik di batas, tentukan panjang gelombang baru. Frekuensi tetap sama.

Tulis dari penundaan waktu 1.5 detik

• Kilat terlihat; guntur terdengar 1.5 s kemudian (kecepatan bunyi 340 m s⁻¹).
• Jarak = 340 × 1.5 = 510 m — waktu tempuh cahaya dapat diabaikan pada skala ini, sehingga penundaan ITU adalah waktu tempuh bunyi.

Tulis dari kalimat batas

• Gelombang masuk ke medium yang lebih lambat.
• Satu kalimat, empat fakta: frekuensi tetap (ditentukan sumber), kecepatan turun, panjang gelombang memendek, sinar membengkok menuju garis normal.