tugas 2 goptik_ririn dwi astuti_k2311069_p.fisika.b

9
TUGAS GELOMBANG DAN OPTIK Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Gelombang dan Optik Dosen pengampu : Drs. Supurwoko, M.Si Oleh: Ririn Dwi Astuti/ (K2311069)/ P.FISIKA B PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013

Upload: jilbabku-ibadahku

Post on 24-Oct-2015

19 views

Category:

Documents


6 download

DESCRIPTION

tugas

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

TUGAS GELOMBANG DAN OPTIK

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Gelombang dan Optik

Dosen pengampu : Drs. Supurwoko, M.Si

Oleh:

Ririn Dwi Astuti/ (K2311069)/ P.FISIKA B

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

2013

Page 2: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

Hal 110

Pada sebuah tali yang massanya 500 gr dan panjangnya 20m, merambat sebuah

pulsa gelombang sinusoidal yang amplitudonya 8mm dan frekuensinya 50Hz. Jika

tegangan yang bekerja pada tali 60N, cari

a. Simpangan gelombangnya

b. Kecepatan ayunan

c. Rapat energy rata-ratanya

d. Daya rata-rata

e. Kecepatan transfer momentumnya

Jawab :

a. Simpangan gelombang

( ) ( )

b. Kecepatan cahaya

( ) ( )

Page 3: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

Kecepatan ayunan

( )

( )

( )

( )

c. Rapat energi cahaya

( ) ( )

d. Daya rata-rata

( )( )

e. kecepatan transfer momentumnya

( ) ( )

Hal 119

Sebuah kawat baja disambung dengan kawat tembaga dengan sambungan yang

sangat halus dan rata sepanjang tamapang lintangnya. Kedua kawat mempunyai

Page 4: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

panjang yang sama yaitu 2m, luas tampang lintang 9mm2 dan berturut-turut

mempunyai massa jenis 7800 kg/m3 dan 8900 kg/m3. Jika gelombang transversal

merambat dari kawat baja ke kawat tembaga dengan persamaan

)6

.40.20sin(.04,0),(

txtxI

a. Hitung Amplitudo yang dipantulkan dan diteruskan

b. Hitung energi gelombang yang dipantulkan dan diteruskan

c. Hitung impedansi mekaniknya

d. Tulis fungsi gelombang yang dipantulkan dan diteruskan

Jawab :

a. Amplitudo yang dipantulkan dan diteruskan

Page 5: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

b. Energi yang dipantulkan dan diteruskan

( ) ( )

( ) ( )

Page 6: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

c. Impedansi Mekanik

√ √ √

√ √ √

d. Fungsi gelombang yang dipantulkan dan diteruskan

( ) ( ) ( )

( ) (

)

( ) ( ) ( )

( ) (

)

Hal 123

a. Tunjukkan bahwa gelombang yang berdiri yang dihasilkan pada senar

gitar yang kedua ujungnya terikat pada batas keras dapat dituliskan sebaai

berikut,

( ) (

)

b. Tunjukkan bahawa energy pada masing-masing modus getar normal dapat

dituliskan sebagai,

Jawab :

a. gelombang berdiri memiliki persamaan sebagai berikut :

>> untuk dapat diganti sebagai berikut :

Page 7: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

>> saat ada di titik setimbang, dapat diganti dengan ,

sehingga :

>> untuk k dapat diganti dengan :

>> sehingga persamaannya dapat diganti sebagai berikut :

( ) (

)

b. Energi yang dibawa oleh gelombang :

(

)

>>dengan mensubstitusikan nilai

( ) (

)

Maka :

(

)

>> mencari E1, dimana :

(

)

Maka :

(

)

>> berdasarkan rumus trigonometri, didapat :

( ) ( )

Maka :

Page 8: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

( )

( ) ( ) (

)

>> Nilai dari cosinus

( ( ) ( ) ( )

( )) dianggap maksimum, sehingga :

>> mencari E2, dimana :

(

)

Maka :

(

)

>> berdasarkan rumus Trigonometri, didapat :

( ) ( )

Maka :

( )

( ) ( ) (

)

>> Nilai dari sinus

( ( ) ( ) ( )

( )) dianggap maksimum, sehingga :

Page 9: Tugas 2 Goptik_ririn Dwi Astuti_k2311069_p.fisika.b

>> Energi pada masing-masing modus getar normal merupakan

penjumlahan dari kedua energi tersebut, sehingga :