Superposisi dan gelombang stasioner
Diperkenalkan| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| superposition/ˌsuːpəpəˈzɪʃn/ | superposisi |
| constructive/kənˈstrʌktɪv/ | konstruktif |
| destructive/dɪˈstrʌktɪv/ | destruktif |
| in phase/ɪn feɪz/ | sefase |
| stationary wave/ˈsteɪʃənəri weɪv/ | gelombang diam |
| node/nəʊd/ | simpul |
| antinode/ˌæntɪˈnəʊd/ | perut |
| progressive wave/prəˈɡresɪv weɪv/ | gelombang merambat |
Membatalkan suara dengan suara
- Headphone pembatal bising memutar gelombang yang membatalkan kebisingan di sekitar Anda.
- Dua gelombang bisa saling menjumlahkan—atau saling menghapus.
- Penjumlahan gelombang ini adalah konsep di balik seluruh topik ini.
Prinsip superposisi
- Di mana gelombang tumpang tindih, simpangan adalah jumlah dari simpangan masing-masing.
- Setelah itu gelombang terus merambat, tidak berubah.
Gelombang stasioner
y = y₁ + y₂
Dua gelombang superposisi: di mana mereka saling memperkuat Anda mendapatkan antinod, di mana mereka saling meniadakan, simpul.
Ketika dua gelombang tumpang tindih pada suatu titik, perpindahan resultannya adalah:
Itu adalah prinsip superposisi — perpindahan bertambah (sebagai vektor) di setiap titik.
Cocokkan setiap istilah dengan definisi yang ditandai oleh penguji.
Perpindahan bertambah. Amplitudo dan intensitas tidak, itulah sebabnya dua gelombang yang sama dapat menghasilkan nol di satu titik dan empat kali intensitas di titik lain.
Konstruktif dan destruktif
- Sefasa (puncak bertemu puncak) → amplitudo bertambah → konstruktif.
- Antifasa (puncak bertemu lembah) → amplitudo saling membatalkan → destruktif.
- Karena $I \propto A^{2}$, dua gelombang identik sefasa menghasilkan 4× intensitas dari satu gelombang.
Dua gelombang datang sefasa menjumlahkan menjadi amplitudo ganda (konstruktif)
Gelombang berdiri & harmonik
Senar yang terikat di kedua ujung hanya beresonansi pada harmoniknya. Seret n untuk melihat simpul, antinod, dan bagaimana panjang gelombang berubah.
Cocokkan apa yang terjadi ketika dua gelombang bertemu.
Sefasa → gelombang lebih besar; berlawanan fasa sempurna → mereka saling meniadakan.
Dua gelombang yang sama bertemu sefasa menghasilkan empat kali intensitas dibandingkan satu gelombang saja.
Amplitudo berlipat ganda menjadi $2A$, dan $I \propto A^{2}$, sehingga $I \propto (2A)^{2} = 4A^{2}$.
Gelombang stasioner
- Dua gelombang identik yang merambat ke arah berlawanan tumpang tindih membentuk gelombang stasioner.
- Hal ini terjadi ketika gelombang memantul kembali pada dirinya sendiri—pada senar atau kolom udara.
Simpul dan ant simpul
- Simpul tidak pernah bergerak (gelombang selalu saling membatalkan); ant simpul memiliki ayunan terbesar.
- Simpul berdekatan berjarak $\dfrac{\lambda}{2}$; simpul dan ant simpul berikutnya berjarak $\dfrac{\lambda}{4}$.
Dua gelombang datang tepat antifasa saling membatalkan menjadi nol (destruktif)
Titik pada gelombang stasioner yang selalu berada pada perpindahan nol disebut ____.
Di simpul, dua gelombang selalu saling meniadakan. Tepat di tengah antar simpul terdapat antinod (ayunan terbesar).
Simpul berdekatan pada gelombang stasioner berjarak $0.30\ \text{m}$. Berapakah panjang gelombangnya?
Simpul berdekatan berjarak $\dfrac{\lambda}{2}$, sehingga $\lambda = 2 \times 0.30 = 0.60\ \text{m}$.
Apa yang diperlukan untuk membentuk gelombang stasioner? Pilih semua yang berlaku.
Amplitudo yang sama memberikan simpul yang paling bersih, tetapi persyaratan utama adalah frekuensi sama, kecepatan sama, dan arah berlawanan.
Gelombang stasioner vs progresif
- Gelombang stasioner tidak membawa energi sepanjang perambatannya, dan polanya tetap di tempat.
- Gelombang progresif merambat maju dan membawa energi bersama dirinya.
Gelombang stasioner mentransfer energi sepanjang panjangnya.
Tidak — polanya tetap diam dan tidak ada energi yang merambat di atasnya. Gelombang progresiflah yang membawa energi.
Pada gelombang stasioner, simpul berdekatan berjarak 0,30 m. Berapakah panjang gelombangnya, dalam meter?
Simpul berdekatan berjarak SETENGAH panjang gelombang, sehingga panjang gelombangnya adalah 0,60 m. Menganggap jarak simpul sebagai panjang gelombang penuh akan membagi dua setiap jawaban berikutnya.
Urutkan perbandingan antara gelombang stasioner dan progresif, mulai dari gelombang stasioner.
Ketiga perbedaan ini adalah dasar penilaian pertanyaan membandingkan, dan poin fase adalah yang paling sering terlewat.
Pipa dan senar
- Ujung pipa tertutup adalah simpul; ujung terbuka adalah perut.
- Frekuensi fundamental pipa tertutup: $L = \dfrac{\lambda}{4}$. Terbuka kedua ujungnya: $L = \dfrac{\lambda}{2}$. Ukur jarak antar simpul → $\lambda$, lalu hitung $v = f\lambda$.
Dalam pipa tertutup di satu ujung, fundamental muat sepanjang panjang:
Simpul di ujung tertutup dan antinod di ujung terbuka adalah seperempat gelombang, jadi $L = \dfrac{\lambda}{4}$.
⟦⟧ Nilai yang sering terlewat
- Prinsip superposisi menjumlahkan simpangan, bukan amplitudo atau intensitas. Intensitas resultan kemudian mengikuti dari kuadrat amplitudo resultan.
- Dua simpul berdekatan berjarak setengah panjang gelombang, dan jarak dari simpul ke perut berikutnya adalah seperempat.
- Gelombang stasioner membutuhkan dua gelombang progresif dengan frekuensi dan kecepatan yang sama serta merambat berlawanan arah. Sebutkan semuanya.
- Pada gelombang stasioner, amplitudo berubah sesuai posisi dan setiap titik antara dua simpul berada dalam fasa yang sama. Pada gelombang progresif, amplitudonya sama di mana saja dan fasanya berubah secara bertahap.
- Simpul adalah titik dengan simpangan nol permanen, bukan titik di mana gelombang tampak datar sesaat.
Anda telah memahaminya
- Superposisi: tumpang tindih simpangan saling menjumlahkan (konstruktif) atau saling meniadakan (destruktif)
- gelombang stasioner memiliki simpul dan perut yang tetap, berjarak $\dfrac{\lambda}{2}$
- tidak membawa energi sepanjang perambatannya — berbeda dengan gelombang progresif