GELOMBANG MEKANIK Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas Mata kuliah“ Konsep Dasar IPA Lanjutan“ Dosen Pengampu : Julianto, S. Pd M. Pd Disusun oleh : Dessy Mega Harumawati 14010644015 Siti Zakiyatur Rosyidah 14010644016 Desy Puspita Sari 14010644018 UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN JURUSAN PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR 2015
28
Embed
Gelombang Mekanik KD. IPA 2 Kelompok 1 PGSD FIP UNESA
Gelombang mekanik adalah sebuah gangguan atau usikan berjalan yang dalam perambatannya memerlukan medium, yang menyalurkan energi untuk keperluan proses perambatan sebuah gelombang. Kajian gelombang sering dilakukan oleh para ahli ilmu kebumian, misalnya ketika suatu gempa bumi terjadi, berita dari peristiwa itu berjalan melalui permukaan bumi dalam bentuk gelombang seismik.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
GELOMBANG MEKANIK
Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas
Mata kuliah“ Konsep Dasar IPA Lanjutan“
Dosen Pengampu :
Julianto, S. Pd M. Pd
Disusun oleh :
Dessy Mega Harumawati 14010644015
Siti Zakiyatur Rosyidah 14010644016
Desy Puspita Sari 14010644018
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN
JURUSAN PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR
2015
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wr.wb.
Puji dan syukur kami haturkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat
dan rahmatNya kami diberikan kesehatan dan kelancaran dalam menyelesaikan
makalah yang berjudul “Gelombang Mekanik” ini.
Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Konsep
Dasar IPA Lanjutan. Dalam proses menyelesaikan makalah ini tentunya kami
mendapat dukungan, kritik dan saran. Untuk itu kami mengucapkan terima kasih
kepada :
1. Bapak Julianto, S. Pd M. Pd selaku dosen mata kuliah Konsep Dasar IPA
Lanjutan yang telah membimbing kami
2. Orang tua yang selalu memberikan dukungan dan doa.
3. Teman-teman yang selalu memberikan dukungan
Makalah ini masih sangatlah jauh dari sempurna. Untuk itu mengharapkan
kritik dan saran yang membangun dari pembaca supaya makalah ini menjadi lebih
baik lagi.
Wassalamu’alaikum wr.wb
Surabaya, 15 September 2015
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................. i
KATA PENGANTAR ............................................................................ ii
DAFTAR ISI .......................................................................................... iii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah........................................................ 1
Masing-masing sistem tersebut mempunyai keadaan setimbang. Untuk
dawai yang diregangkan, keadaan kesetimbangannya adalah ketika sistem tersebut
diam, dan diregangkan sepanjang sebuah garis lurus. Dalam setiap kasus, ada
gaya yang cendrung memulihkan sistem itu ke posisi kesetimbangannya bila
sistem itu digeser, seperti pada gaya gravitasi yang cendrung menarik sebuah
bandul menuju ke posisi kesetimbangannya yang lurus ke bawah bila bandul itu
digeser. Ketiga contoh diatas mempunyai sifat yang sama yaitu:
1. Dalam setiap kasus gangguan itu berjalan atau merambat dengan laju
tertentu melalui medium tersebut, dinamakan laju gelombang v (wave
speed)
2. Medium itu sendiri tidak berjalan melalui ruang, partikel-partikelnya
masing-masing mengalami gerakan bolak-balik atau gerak turun-naik
disekitar posisi kesetimbangannya, pola dari gangguan gelombang itulah
yang berjalan.
3. Untuk membuat salah satu sistem ini bergerak, kita harus memberikan
energi dengan melakukan kerja mekanik pada sistem tersebut.
Gerak gelombang mengangkut energi dari satu medium ke daerah lainnya.
Tapi satu hal yang harus dingat adalah gelombang hanya mengangkut energi,
tetapi tidak mengangkut materi.
2.4 Persamaan yang digunakan dalam gelombang mekanik
T = t/n
f = n/t
dan
T = 1/f
f = 1/T
dimana :
T adalah periode (s)
t adalah waktu (s)
n adalah banyaknya gelombang (kali)
f adalah frekuensi (Hz)
Untuk menentukan cepat rambat gelombang digunakan persamaan ;
v = λ.f atau v = λ/T
Dimana λ adalah panjang gelombang (m)
v adalah cepat rambat gelombang (m/s)
2.5 Manfaat Gelombang Mekanik ( Bunyi )
1. Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut, lokasi dan jarak obyek
dalam air. Gelombang yang yang digunakan adalah gelombang ultrasonik.
2. Digunakan untuk mendeteksi janin yang dalam rahim, biasanya
menggunakan bunyi ultrasonik.
3. Digunakan untuk mendeteksi keretakan suatu logam.
4. Digunakan untuk kita mendengar suara dan untuk memperlancar
komunikasi.
5. Mendeteksi adanya tumor, menyelidiki otak, hati, dan liver,
menghancurkan batu ginjal.
2.6 Penerapan Gelombang Mekanik dalam kehidupan sehari-hari
Gelombang ultrasonik banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang
dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini beberapa contoh penerapan bunyi
ultrasonik.
1. 1. Sonar(Sound Navigation Ranging)
Sonar merupakan suatu teknik yang digunakan untuk menentukan letak benda di bawah laut dengan menggunakan metode pantulan gelombang. Pantulan gelombang oleh suatu permukaan atau benda sehingga jenis gelombang yang lebih lemah terdeteksi tidak lama setelah gelombang asal disebut gema. Gema merupakan bunyi yang terdengar tidak lama setelah bunyi asli. Perlambatan antara kedua gelombang menunjukkan jarak permukaan pemantul. Penduga gema (echo sounder) ialah peralatan yang digunakan untuk menentukan kedalaman air di bawah kapal. Kapal mengirimkan suatu gelombang bunyi dan mengukur waktu yang dibutuhkan gema untuk kembali, setelah pemantulan oleh dasar laut. Selain kedalaman laut, metode ini juga dapat digunakan untuk mengetahui lokasi karang, kapal karam, kapal selam, atau sekelompok ikan.
2. Pencitraan MedisBunyi ultrasonik digunakan dalam bidang kedokteran dengan menggunakan
teknik pulsa gema. Teknik ini hampir sama dengan sonar. Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi diarahkan ke tubuh, dan pantulannya dari batas atau pertemuan antara organ-organ dan struktur lainnya dan luka dalam tubuh kemudian dideteksi. Dengan menggunakan teknik ini, tumor dan pertumbuhan abnormal lainnya, atau gumpalan fluida dapat dilihat. Selain itu juga dapat digunakan untuk memeriksa kerja katup jantung dan perkembangan janin dalam kandungan. Informasi mengenai berbagai organ tubuh seperti otot, jantung, hati, dan ginjal bisa diketahui.
2. Terapi Medis dengan Bunyi Ultrasonik Dalam dunia kedokteran, gelombang ultrasonic digunakan dalam diagnosa
dan pengobatan. Diagnosa dengan menggunakan gelombang ultrasonik berupa USG (ultrasonografi), dapat digunakan untuk mengetahui janin di dalam kandungan. Pengobatan meliputi penghancuran jaringan yang tidak diinginkan dalam tubuh, misalnya batu ginjal atau tumor, dengan menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi (setinggi 10 7 W/m 2 ) yang kemudian difokuskan pada jaringan yang tidak diinginkan tersebut. Selain itu bunyi ultrasonik juga digunakan untuk terapi fisik, yaitu dengan memberikan pemanasan local pada otot yang cedera.
3. Dalam Dunia Industri Dalam dunia industri, dengan menggunakan bor-bor ultrasonik dapat dibuat
berbagai bentuk atau ukuran lubang pada gelas dan baja.
Mengetahui Keadaan bagian Dalam BumiPergeseran tiba-tiba segmen-segmen kerak bumi yang dibatasi zona patahan
dapat menghasilkan gelombang seismik. Ini memungkinkan para ahli geologi dan geofisika untuk memperoleh pengetahuan tentang keadaan bagian dalam Bumi dan membantu mencari sumber bahan bakar fosil baru. Ada empat tipe gelombang seismik, yaitu gelombang badan P, gelombang badan S, gelombang permukaan Love, dan gelombang permukaan Rayleigh. Alat yang digunakan untuk mendeteksi gelombang-gelombang ini disebut seismograf, yang biasanya digunakan untuk mendeteksi adanya gempa bumi. Seperti semua gelombang, laju gelombang seismik bergantung pada sifat medium, rigiditas, ketegaran, dan kerapatan medium. Grafik waktu perjalanan dapat digunakan untuk menentukan jarak stasiun seismograf dari episenter gempa bumi.
C. Aplikasi Gelombang mekanik
1. Galvanometer
Galvanometer berperan sebagai komponen dasar pada beberapa alat ukur, antara lain amperemeter, voltmeter, serta ohmmeter. Peralatan ini digunakan untuk mendeteksi dan mengukur arus listrik lemah. Galvanometer berupa kumparan bergerak, terdiri atas sebuah kumparan terbuat dari kawat tembaga isolasi halus dan dapat berputar pada sumbunya yang mengelilingi sebuah inti besi lunak tetap yang berada di antara kutub-kutub suatu magnet permanen. Interaksi antara medan magnetik B permanen dengan sisi-sisi kumparan akan dihasilkan bila arus I mengalir melaluinya. sehingga akan mengakibatkan torka pada kumparan. Kumparan bergerak memiliki tongkat penunjuk atau cermin yang membelokkan berkas cahaya ketika bergerak, dimana tingkat pembelokan tersebut merupakan ukuran kekuatan arus.
Sebuah motor listrik merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Mesin ini tidak bising, bersih, dan memiliki efisiensi tinggi. Alat ini bekerja dengan prinsip bahwa arus yang mengalir melalui kumparan di dalam medan magnet akan mengalami gaya yang digunakan untuk memutar kumparan. Pada motor induksi, arus bolak-balik diberikan pada kumparan tetap (stator), yang menimbulkan medan magnetik sekaligus menghasilkan arus di dalam kumparan berputar (rotor) yang mengelilinginya. Keuntungan motor jenis ini adalah arus tidak harus diumpankan melalui komutator ke bagian mesin yang bergerak. Pada motor serempak (synchronous motor), arus bolak-balik yang hanya diumpankan pada stator akan menghasilkan medan magnet yang berputar dan terkunci dengan medan rotor. Dalam hal ini magnet bebas, sehingga menyebabkan rotor berputar dengan kelajuan yang sama dengan putaran medan stator. Rotor dapat berupa magnet permanen atau magnet listrik yang diumpani arus searah melalui cincin geser.
3. RelaiRelai merupakan suatu alat dengan sebuah sakelar, untuk menutup
relai digunakan magnet listrik. Arus yang relatif kecil dalam kumparan magnet listrik dapat digunakan untuk menghidupkan arus yang besar tanpa terjadi hubungan listrik antara kedua rangkaian.
4. Kereta “maglev”
Maglev merupakan kereta api yang menerapkan konsep magnet listrik untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Kata “Maglev”
berasal dari magnetic levitation. Kereta api ini dipasangi magnet listrik di bawahnya yang bergerak pada jalur bermagnet listrik. Magnet tolak-menolak sehingga kereta api melayang tepat di atas jalur lintasan. Gesekan kereta api dengan jalur lintasan berkurang sehingga kereta api bergerak lebih cepat.
Percobaan sederhana tentang gelombangPercobaan 1 Judul: Rambatan Bunyi Telepon Sederhana Tujuan:
a. Untuk membuktikan bahwa gelombang mekanik dapat merambatkan bunyi melalui zat padat.
b. Untuk membuktikan hubungan antara cepat rambat gelombang dengan tegangan.
Desain percobaan:
Alat dan bahan:a. Kaleng bekas 2 buahb. Benang bangunan/ tali 10 meterc. Paku / jarumd. Palu
Langkah percobaan:1. Siapkanlah 2 buah kaleng bekas yang sudah dibersihkan.2. Lubangilah dasar dari kedua kaleng tersebut dengan
menggunakan paku / jarum.3. Lubangi bagian bawah kaleng (ditengah-tengah), dengan
menggunakan paku.4. Potong benang bangunan sepanjang 10 m.5. Masukkan tiap ujung benang, melalui masing-masing lubang,6. masukkan ujung benang pada lubang lalu kaitkan benang
dengan paku kayu agar tidak terlepas.7. Minta dua orang siswa untuk memegang kedua ujung benang,
dengan kaleng itu8. Renggangkan (kendorkan) benang
9. Cobalah berbicara melaui kaleng itu, sementara siswa yang satu mendengarkan (lakukan secara bergantian
10. Regangkan (dikencangkan) benang11. Cobalah berbicara, apakah suara teman yang berbicara diujung
lain dapat didengarkan?
Analisa data: Pada saat benang direnggangkan (dikendorkan), kita tidak
dapat mendengar suara. Sedangkan pada saat benang yang dikencangkan maka kita kurang jelas atau tidak dapat mendengar suara. Apabila tegangan tali semakin besar maka suara yang didengar semakin jelas, dan sebaliknya.
Kita dapat mendengar suara dari telepon kaleng tersebut karena kaleng tersebut dihubungkan dengan tali yang merupakan medium peantara merambatnya gelombang suara.
Kesimpulan:Gelombang yang dirambatkan membutuhkan medium perantara. Gelombang bunyi misalnya, tidak dapat kita dengar bila tidak ada medium perantara. Demikian pula tanpa adanya tali, maka tidak mungkin ada gelombang yang merambat. Pada tali dengan tegangan semakin besar, gelombang akan merambat dengan kecepatan rambat yang semakin besar pula.
Pertanyaan:a. Mengapa kamu bisa mendengar apa yang dikatakan temanmu
melalui percakapan dengan telepon bertali?Karena gelombang bunyi merambat melalui tali sebagai medium perantara
b. Bagaimana pengaruh peregangan tali terhadap kejelasan suara?Semakin tegang tali yang menghubungkan antara 2 kaleng maka semakin jelas suara yang didengar, dan sebaliknya. Karena apabila tegangan semakin besar, gelombang akan merambat dengan kecepatan rambat yang semakin besar pula dan sebaliknya.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan Gelombang didefinisikan sebagai energi getaran yang
merambat. Dalam kehidupan sehari-hari banyak orang berfikir bahwa yang merambat dalam gelombang adalah getarannya atau partikelnya, hal ini sedikit tidak benar karena yang merambat dalam gelombang adalah energi yang dipunyai getaran tersebut.
Jenis-Jenis Gelombanga) Gelombang berdasarkan mediumnya dibedakan
menjadi 2 macam yaitu1. Gelombang mekanik yaitu gelombang yang dalam
perambatannya membutuhkan medium. Contoh gelombang mekanik adalah gelombang bunyi.
2. Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang dalam perambatannya tidak membutuhkan medium. Contoh gelombang elekromagnetik adalah gelombang cahaya.
b) Gelombang berdasarkan arah rambatnya dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :1. Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang
arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. Contohnya adalah gelombang bunyi.
2. Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus denganarah getarnya. Contohnya gelombang cahaya.
Gejala GelombangGejala gelombang dapat dibagi mengadi beberapa
bagian adalah sebagai berukut :1. Pemantulan gelombang, yaitu sudut pantul sama
dengan sudut datang.2. Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah
muka gelombang ketika masuk dari satu medium ke medium lainnya.
3. Intrferensi gelombang adalah perpaduan atau superposisi gelombang ketika dua gelombang atau lebih tiba di tempat yang sama pada saat yang sama.
4. Difraksi gelombang adalah peristiwa pembelokan gelombang ketika melewati celah sempit atau penghalang.
B. Saran1. Untuk pembaca dapat menambah wawasan dan bisa memberikan
kritik membnagun bagi penulis
2. Untuk lembaga pendidikan diharap agar bisa menerapkan dalam pembelajaran
3. Untuk lembaga penelitian diharapkan bisa menghasilkan penemuan yang lebih baik.