Interferensi Gelombang dan Gelombang Berdiri
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| standing wave/ˈstændɪŋ weɪv/ | gelombang diam |
Dua gelombang bertemu — dan dapat menciptakan keheningan
- Arahkan dua speaker ke satu sama lain dan, pada titik-titik tertentu, suara akan hilang hingga hampir sunyi senyap.
- Pada titik lain suaranya menjadi lebih keras. Dua gelombang telah tumpang tindih dan saling menambah.
- Ketika gelombang bertemu, mereka superposisi — simpangan mereka dijumlahkan titik demi titik.
- Hal ini menghasilkan pola interferensi dan gelombang berdiri yang membentuk musik.
Superposisi dan interferensi
- Superposisi: di mana gelombang tumpang tindih, total simpangan adalah jumlah dari simpangan masing-masing.
- Se fas (puncak bertemu puncak) → mereka bertambah → interferensi konstruktif (amplitudo lebih besar).
- Tidak sefas (puncak bertemu lembah) → mereka saling membatalkan → interferensi destruktif (lebih kecil atau nol).
- Setelah tumpang tindih, gelombang-gelombang tersebut melewati dan terus berjalan tanpa perubahan.
Dua gelombang dengan amplitudo $3\ \text{cm}$ bertemu tepat sefasa. Berapakah amplitudo di area tumpang tindih, dalam cm?
Konstruktif: $3 + 3 = 6\ \text{cm}$.
Dua gelombang identik bertemu tepat berlawanan fasanya (puncak di lembah). Hasilnya adalah:
Puncak di lembah saling membatalkan — interferensi destruktif.
Gelombang berdiri
- Sebuah gelombang yang memantul kembali ke dirinya sendiri berinterferensi dengan gelombang datang untuk membuat gelombang berdiri.
- Polanya tampak diam: beberapa titik tidak pernah bergerak, sementara yang lain berayun lebar.
- Node adalah titik tanpa gerakan; antinode berayun dengan amplitudo maksimum.
- Gelombang berdiri terbentuk pada senar gitar, dalam seruling, dan dalam oven mikrogelombang.
Nodus dan antinodus
Ubah nomor harmonik dan lihat pola gelombang berdiri bertambah banyak nodusnya.
Dalam gelombang berdiri, titik yang tidak pernah bergerak disebut ____.
Nodus adalah titik diam; antinodus berayun paling kuat.
Gelombang berdiri terbentuk ketika:
Gelombang yang memantul kembali berinterferensi dengan gelombang datang untuk membentuk pola berdiri.
Pilih semua pernyataan yang benar tentang interferensi dan gelombang berdiri.
Fase sama = konstruktif, berlawanan fase = destruktif, gelombang berdiri memiliki nodus/antinodus. Energi tidak pernah dihancurkan.
Mengapa instrumen memiliki nada tetap
- Senar atau kolom udara hanya "muat" bilangan bulat setengah panjang gelombang — harmoniknya.
- Gelombang berdiri yang memungkinkan ini adalah nada yang dapat dimainkan instrumen tersebut.
- Senar atau pipa yang lebih panjang muat gelombang yang lebih panjang, menghasilkan nada yang lebih rendah.
- Musik adalah fisika gelombang berdiri yang bisa didengar.
Interferensi destruktif tidak menghancurkan energi — ia hanya mendistribusikannya. Di mana gelombang saling membatalkan di satu titik, mereka bertambah di tempat lain, sehingga total energi terjaga. Dan gelombang "berdiri" tidak membeku: antinodenya bergetar paling kuat.
Interferensi destruktif menghancurkan energi pada titik-titik di mana gelombang saling membatalkan.
Energi didistribusikan ulang, bukan dihancurkan — energi tersebut terkonsentrasi di tempat lain. Total energi kekal.
Dua gelombang dengan amplitudo $3\ \text{cm}$ bertemu tepat se fas. Berapakah amplitudo di tempat mereka tumpang tindih?
- Konstruktif: amplitudonya bertambah, $3 + 3 = 6\ \text{cm}$.
Jika mereka bertemu tepat tidak sefas, mereka akan saling membatalkan menjadi $0\ \text{cm}$.
Gelombang yang tumpang tindih superposisi (simpangan bertambah). Se fas → konstruktif (bertambah); tidak sefas → destruktif (membatalkan). Gelombang yang memantul pada dirinya sendiri membuat gelombang berdiri dengan node tetap dan antinode berayun — fisika di balik nada musik. Tidak ada energi yang hilang, hanya terdistribusi ulang.