Soal Teknik Fisika dan Pembahasan Gelombang

Posted on

Contoh Soal Fisika Materi Gelombang

  1. Cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 6000 Å melewati celah ganda yang berjarak 2mm. jika jarak celah kelayar adalah 2 meter, tentukanlah jarak ternag dengan garis terang orde ke tiga pada layar.

Penyelesaian

Diketahui

d = 2mm

L = 1m = 10³ mm

λ = 6000 Å = 5 x 10¯⁴ mm

m = 3

jawab

dP/L = mλ→P(2)/10³ = 3(5×10¯⁴)→ P =(15×10¯⁴) 10³ /2 = 1,5/2=0,75mm

  1. Tentukan daya urai optic dari sebuah celah dengan diameter 1 mm, jarak celah layar 2m yang menggunakan cahay dengan panjang gelombang 580 nm.

Penyelsaian:

Diketahui

D = 1mm

ℓ = 2m = 2 x 10³ mm

λ= 5,8 x 10¯⁴ mm

jawab

r = 1,22 λℓ/D = 1,22 (5,8 x 10¯⁴) (2 x 10³)/1

r = 1,4 mm

  1. pada prcoban interferensi Young di guynakan dua celah sempit. Jarak antara dua celah itu 2 mm, di letakan pda jarak 2 m dari layar. Garis gelap pertama berjarak 0,3 mm dari pusat. Hitunglah:
  • panjang gelmbang yang di gunakan
  • jarak garis terang ke 1 ke pusat

penyelesaian

diketahui

d = 2mm = 2x 10⁻³ m

ι = 2 m

interferensi gelap ρ= 0,3 mm = 3 x 10⁻⁴

di tanyakan:

  1. λ
  2. jarak garis terang ke 1 ke pusat (ρ)

jawab

  1. d.p/l                           = (k – ½) λ

d.p                              = l (k – ½) λ

2 x 10⁻³ x 3 x 10⁻⁴   = 2 x (1- 1/2) λ

Λ                                 = 6 x 10⁻⁷ m = 60μm

  1. d.p/l                           = (k ) λ

d.p                              = l (k ) λ

ρ                                  = l (k ) λ/d = 1 x 2 x 6 x 10⁻⁷/2 x 10⁻³

ρ                                  = 6 x 10⁻⁴ m

  1. Sebuah alat optic di lengkapi dengan lena yang memiliki focus 50 cm di gunakan dengan diafragma yang berdiameter 4 cm. jika alat itu menggunakan cahaya dengan panjang gelombang 5,5 x 10⁻⁷m, hitunglah besarnya daya pisah angular dan linearnya.

Penyelesaian

Diketahui

L = 50 mm = 0,5 m

D = 4 cm = 4 x 10⁻² m

λ = 5,5 x 10⁻⁷ m

di tanyakan:

  1. θ =…?
  2. d₀ = …?

Jawab

  1. θ = 1,22 λ/D = 1,22 x 5,5 x 10⁻⁷/4 x 10⁻²

= 1,6775 x 10⁻⁵ x 0,5 rad

  1. d₀ = θ. L

= 1,6775 x 10⁻⁵ x 0,5

= 8,3875 x 10⁻⁶ m

  1. Irfan berdiri di tepi jalan. dari kejauhan datang sebuah mobil ambulans bergerak mendekati Irfan. 20 m/s. jika frekuensi sirine yg di panarkan mobil ambulan 8.640 Hz dan kecepatan gelombang bunyi di udara 340 m/s, tentukan frekuensi sirine yang didengarkan Irfan pada saat

a. mobil ambulan mendekati Irfan
b. mobil ambulan menjauhi Irfan Penyelesaian

diketahui
v= 340 m/s
vs = 20 m/s
fs = 8640 Hz

jawab
a. fp = v/(v-vs). fs
=340/(340-20). 8640
=9180 Hz

b. fp= 340/(340+20). 8640 = 8160 Hz

  1.  Suatu gas ideal memiliki tekanan 7,4 x 10⁵ N/m²dan rapat massanya 1,5 kg/m³. jika di ketahui tetapan Laplace untuk gas tersebut adalah 1,4. Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi dalam gas tersebut penyelesaian
    dietahui
    ρ= 7,4 x 10⁵ N/m²
    p= 1,5 kg/m³
    γ y =1,4
    Jawab
    v =√ P/p
    =√ (1,4) (7,4 x 10^5 Nm2)/(1,4 kg/m3=860,23 m/s
  1. Gelombang pada permukaan air merambat dengan kecepatan 4 m/s. Jika jarak antara 3 bukit gelombang yang berturutan adalah 32 m, tentukan
    a. Panjang gelombangnya
    b. frekuensi gelombang tersebut penyelesaian: diketahui
    v = 4m/s
    5 bukit = 32 m
    4 λ = 32m
    ditanyakan
    a. λ?
    b. f ?jawab
    a. λ= 32/4 = 8 m
    b. f = v/λ
    = 4/8 = 1/2 Hz
  1. Titik O merupakan sumber bunyi yang bergetar terus menerus sehingga menghasilkan gelombang berjalan dari O ke P dengan kecepatan merambat 80 m/s, amplitudo 14 cm, dan frekuensi 20 Hz. Titik Q berada 9 m dari O. jika titik O telah bergetar 16 kali, hitunglah:
    a. Simpangan di Q jika titik O memulai gerakannya ke bawah
    b. fase di Q

Penyelesaian Diketahui:
A = 14 cm
f = 20 Hz
v = 80 m/s
x = 9
Σ getaran = 16Ditanyakan:
a. y = …?
b. ф = …?Jawab:
a. simpangan di Q periode getaran (T) = 1/f

T = 1/20 = 0,05 s

waktu yang di perlukan untuk 16 getaran adalah

t = 16 x 0,05 = 0,8 s

Simpangan di Q

y = A sin 2π/T ( t-x/v)
= A sin 2π (t/T – x/(v.T))
= 1/T
λ= v. T
λ= 80 x 0,05 = 4
y = A Sin 2π (t/T – x/λ)

ф = (t/T – x/λ)
= (0,8/0,05 – 9/4)
=  16-2,25
= 13,75
di ambil dari bilangan pecahannya = 0,75

maka persamaan simpangan di atas dapat di tulis :
y = 14 sin (2π.ф)
= 14 sin (360 x 0,75)
= 14 sin 270 derajat
= -14

b. fase di Q yaitu 0,75

  1. Seorang anak mendengar bunyi yang memiliki panjang gelombang sebesar 5 meter. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan:
    a) frekuensi sumber bunyi
    b) periode sumber bunyi penyelesaian

Diketahui

ν = 340 m/s
λ = 5 m
f = ………. Hz

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:
f = ν / λ
f = 340 / 5
f = 68 Hz

  1. Sebuah kapal mengukur kedalaman suatu perairan laut dengan menggunakan perangkat suara. Bunyi ditembakkan ke dasar perairan dan 5 detik kemudian bunyi pantul tiba kembali di kapal. Jika cepat rambat bunyi di dalam air adalah 1500 m/s, tentukan kedalaman perairan tersebut!

penyelesaian

Menentukan jarak dua tempat (kedalaman) dengan pantulan bunyi:
S = (ν x t) / 2
S = (1500 x 5) / 2
S = 3750 meter

Silahkan tekan page 4 untuk melanjutkan membaca contoh soal dan pembahasan gelombang (no. 31 – 40)

Related Ilmu Teknik:
soal dan pembahasan pneumatik,contoh soal dan pembahasan hidrolika,soal dan jawaban fisika teknik sipil,aplikasi konsep fisikapembangkit listrik solar cell,soal pilihan ganda dan jawaban tentang getaran materi K3,soal jawab mesin turbin uap,pertanya penyearah gelombang,contoh soal terbary Materi Kelistrikan Kapal,contoh soal pilihan ganda motor listrik 3 fasa,contoh soal materi perkakas tangan dan jawaban,contoh soal ganda sistem kelistrikan kapal,soal sistem kelistrikan kapal

2 thoughts on “Soal Teknik Fisika dan Pembahasan Gelombang

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *