Soal Gelombang pada permukaan air dan Pembahasan

1. Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 30 Hz. Jika jarak antara puncak dan lembah gelombang yang berturut adalah 50 cm, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut.

Pembahasan :

 

frekuensi, f = 30 Hz

puncak-lembah, n = 1/2

½ λ = 50 cm 

λ = 100 cm = 1 m

cepat rambat, v =?

Rumus cepat rambat gelombang:

v = λ.f

v = 1.30 = 30 m/s

2. Dalam tangki riak sebuah pembangkit bola digetarkan naik turun dengan frekuensi tertentu pada permukaan air dan menghasilkan gelombang lingkaran. Sebuah logam perintang diletakkan 60 cm dari sumber gelombang. Jika diantara sumber gelombang dan perintang terdapat 3 buah muka gelombang dan ditempuh dalam waktu 1,2 sekon, tentukan:

a. panjang gelombang
b. frekuensi gelombang
c. cepat rambat gelombang

Pembahasan :

 

s = 60 cm

n = 3

t = 1,2 s

a. λ = s/n = 60/3 = 20 cm

b. f = n/t = 3/1,2 = 2,5 Hz

c. v = λ.f = (20)(2,5) = 50 cm/s

 

3. Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu getaran yang frekuensinya 30 Hz. Jika jarak antara puncak dan lembah gelombang yang berurutan adalah 40 cm, cepat rambat gelombang tersebut adalah . . .

A. 24 m/s

B. 35 m/s

C. 64 m/s

D. 150 m/s

Pembahasan : 

Frekuensi, f = 30 Hz
Puncak-Lembah, n = ½
Jarak, s = 40 cm = 0,4 m
Cepat rambat, v = ?

Rumus cepat rambat gelombang:
v = λ.f

dimana, panjang gelombang bisa dicari

λ = s/n

λ = 0,4/½
λ = 0,8 m

Maka, v = λ.f
v = (0,8)(30)
v = 24 m/s

4. Seorang nelayan melayarkan kapalnya ketika angin kencang, nelayan tersebut memperhatikan arah barat. Dia memperhatikan gelombang air sebanyak 3 gelombang. Gelombanng air tersebut memunyai memiliki panjang setengah kapal nelayan tersebut. Di waktu berikutnya nelayan tersebut berusaha menghitung waktu yang dibutuhkan untuk 6 gelombang dan hasilnya adalah 24 detik. Jika panjang kapal tersebut adalah 5 m, carilah cepat rambat gelombang air.

Pembahasan : 

Saat n = 6 gelombang
Waktu t = 24 s

Saat n = 3 gelombang
panjang gelombang,

λ = ½ (5) = 2,5 m

Waktu t = 12 s

Cepat rambat gelombang

v = λ f

v = λ (n/t)

v = (2,5)(3/12)

v = 5/8 m/s

v = 0,625 m/s

v = 62,5 cm/s

Share :