Contoh Soal Getaran Gelombang

1.  Waktu yang diperlukan untuk bergetar sebanyak 360 kali  selama 3 menit.
     Hitunglah periode dan frekuensi getarannya.
             Diketahui :
                           t = 3 menit = 3 x 60 sekon = 180 sekon
                           n = 360
              Ditanyakan :  Periode (T) dan frekuensi (f)
              Jawab    :
                               T =  t/n   = 180/360
                                   = 0,5 sekon
                                F = n/t   = 360/180
                                   =  2 Hz

2. Sebuah bandul ditarik  dari B ke samping kanan posisi A sehingga jarak AB  sejauh 18 cm seperti gambar di bawah ini. Jika bandul berayun sebanyak 20 kali dalam waktu 15 sekon, hitunglah periode ayunan, frekuensi ayunan, dan amplitudo ayunannya.
             

Jawab :
          Diketahui : interval AB = 18 cm
                                             n = 20
                                             t = 15 sekon
          Ditanyakan :
                                    Periode (T), Frekuensi (f), dan amplitudo (A)
          Jawab :
                               T = 15/20 = 0,75 sekon
                                f = 20/15 = 1,33 Hz
                               A = 1/2 x 18 = 9 cm

3. Lihatlah gambar gelombang transversal berikut ini. Jika waktu yang diperlukan untuk bergetar sepanjang gelombang tersebut adalah 1 menit, hitunglah : Banyaknya gelombang, Periode gelombang, frekuensi gelombang, panjang gelombang, dan kecepetan gelombang dalam sistem MKS.

Jawab :
        Diketahui : t = 1 menit = 60 sekon
        L  = 300 cm 
Ditanya :
       Banyaknya gelombang (n), Periode (T), frekuensi (f), panjang gelombang (λ)

Jawab :

      Banyaknya gelombang dapat dilihat dari banyaknya bukit dan lembah, 

      1 bukit+1 lembah = 1 gelombang. Jadi gambar tersebut terdiri dari 3 gelombang

       n = 3 gelombang

      Dalam waktu 60 sekon ada 6 bagian dari bukit/lembah jika dilihat dari garis horisontal yg melintang di gelombang tersebut. Jadi 1 bagian itu waktunya adalah 60/6 = 10 sekon. Karena 1 gelombang adalah 1 bukit + 1 lembah, maka 1 gelombang waktunya adalah 20 sekon. Jadi Periode (T) gelombang adalah 20 s

Jika T = 20 sekon, maka f = 1/20 = 0,05 Hz

Lihat panjang 300 cm, adalah untuk 3 gelombang. Berarti 1 gelombang adalah 100 cm = 1 meter. Panjang gelombang  (λ) = 1 meter. 
Kecepatan gelombang (V) =  1 meter/20 sekon = 0,05 m/s

4. Lihatlah gambar gelombang transversal berikut ini.


Hitunglah : Banyak gelombang, periode, frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatannya.

 Jawab :
       Banyak gelombang = 3
       Periode gelombang, T = 8 sekon
       Frekuensi gelombang, f = 1/8 = 0,125 Hz
       Panjang gelombang = 30 cm = 0,3 meter
       Kecepatan gelombang, V = 30/8  cm/s  =  3,75 cm/s  = 0,0375 m/s

5. Perhatikan gambar gelombang lungitudinal berikut ini. Jika waktu untuk seluruh gelombang tersebut adalah 8 sekon, hitunglah banyaknya gelombang, periode gelombang, frekuensi gelombang, panjang gelombang, dan kecepatan gelombang.

Jawab :

Untuk gelombang lungitudinal tersebut, terdiri dari 2 rapatan dan 2 renggangan. Jadi ada 2 gelombang. Jika 2 gelombang panjangnya 40 cm, maka untuk 1 gelombang panjangnya 20 cm=0,2 meter.
Periode untuk 2 gelombang = 8 sekon, jadi periode untuk 1 gelombang, T = 4 sekon
Frekuensi gelombang f = 1/4 = 0,25 Hz
Kecepatan gelombang, V = 0,2/4 m/s = 0,05 m/s

Getaran dan Gelombang

Jika kalian mengamati lingkungan sekitarnya, pastilah pernah merasakan adanya getaran... Misalkan getaran daun jendela ketika ada mobil lewat, getaran ponsel saat berdering, getaran senar gitar ketika dipetik... dari semua getaran yang kita lihat dan rasakan ada yang menguntungkan dan ada yang merugikan kita. Contoh yang merugikan adalah getaran karena gempa bumi...
Bagaimana kita mengetahui getaran ? satu getaran? atau contohnya secara fisis...

Perhatikanlah gambar bandul berikut ini

Perhatikanlah posisi awal bandul di titik O, dimana bandul dalam keadaan setimbang. Ketika bandul ditarik ke kiri sejauh A, yang merupakan simpangan yang kecil, kemudian dilepas, maka bandul akan bergerak dari A-O-B-O-A . Gerakan dari A dan kembali menuju A disebut dengan 1 kali ayunan atau getaran.
Kapan bandul berayun 1/2 ayunan ?
Kapan bandul berayun 1/4 ayunan ?
Kapan bandul berayun 1 2/2 ayunan ?
Ayo diskusikan...
Sekarang kita coba hitung waktunya berayun sebanyak 10 kali. Gunakan stop watch pada ponselmu untuk menghitungnya.
Jika : 10 kali ayunan waktunya adalah 9 sekon. Berapakah periode ayunan tersebut ? Berapakah frekuensinya ?
Jawab :  Periode = 9 sekon:10 = 9 s/10= 0,9 sekon
             Frekuensinya = 10 : 9 sekon = 10/9 s = 1,11 Hz
Dengan contoh di atas bagaimana hubungan antara periode (T) dengan frekuensi ayunan (f)   ?

Ayo simak video getaran berikut ini :

Jika kita memberikan suatu getaran, maka rambatan getaran tersebut akan menimbulkan gelombang. Ada 2 jenis gelombang berdasarkan medium rambatannya, Gelombang Mekanik (memerlukan medium) dan gelombang Elektromagnetik (tanpa medium). Gelombang Mekanik yang akan kita bahas adalah gelombang Transversal dan gelombang Lungitudinal.

Lihatlah gambar gelombang tranversal di atas. Simpangan maksimum (Amplitudo) nya adalah aA. Satu gelombang jika terdiri dari satu bukit dan 1 lembah. Contoh : abcde = defgh = 1 gelombang.  abc = 1/2 gelombang. ab = 1/4 gelombang. Berapakah gelombang keseluruhan dari gambar tersebut ? Bisakah menghitungnya ?

Perhatikanlah gelombang lungitudinal di atas. Jika 1 gelombang lungitudinal terdiri dari 1 rapatan dan 1 renggangan. Gambar di atas terdiri dari berapa gelombang ? Ada yang tahu?

Ayo simak video tentang gelombang berikut ini.

Daftar Pustaka

                Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html

    LeGuruLes. Fisika Kelas 8-Getaran dan Gelombang (1)-Teori Getaran, Soal Getaran Kelas 8. https://www.youtube.com/watch?v=wglGwxYFPpM

      LeGuruLes. Fisika Kelas 8-Getaran dan Gelombang (4)-Teori Gelombang, Jenis-Jenis Gelombang, Sifat Gelombang.https://youtu.be/fzr2zKdoCzA?t=107

Mata Sebagai Alat Optik

Kita biasa melihat disaat ada cahaya yang dipantulkan oleh benda menuju mata kita. Demikian juga sebaliknya, saat gelap kita tidak dapat melihat dengan jelas
Bagaimana mata kita dapat melihat, yang dalam hal ini sebagai alat optik alamiah pada manusia. Seringkali juga masih perlu bantuan alat optik lainnya jika ingin melihat lebih baik. Misalkan menggunakan kaca mata, lup, dan mikroskop

Bagian-Bagian Mata

Proses Jalannya Cahaya pada Mata

Pertanyaan :

Bagaimanakah prosenya kita dapat melihat ?

Kapankah kita memrlukan kacamata ?

Ada berapa jenis Kacamata yang bisanya dipakai ?

Jika kita tidak dapat dengan jelas melihat dekat atau rabun dekat atau Mata Hipermetropi dibantu dengan lensa cembung (+), karena bersifat mengumpulkan cahaya.

Sebaliknya jika kita tidak dapat melihat jauh atau rabun jauh atau Mata miopi, kita dibantu dengan lensa cekung (-)

Ayo lihat tayangan video berikut ini

Kamera

Pertanyaan :
Bagaimanakah cara kerja kamera manual seperti di atas...
Bedakan juga dengan kamera digital yang biasanya dipergunakan pada ponsel kalian

Cara Kerja Lup (Kaca Pembesar)

Pertanyaan :

Kapankah kita menggunakan LUP ?

Siapa saja yang paling sering menggunakan Lup/Kaca pembesar ?

Bagaimana caranya membuat titik api pada kertas di bawah cahaya matahari dengan menggunakan Lup ?

Mikroskop

Bagaimana Cara Menggukan Mikroskop Cahaya

Lihat Tayangan Video berikut ini....

Cara Menggunakan Mikroskop dalam Pratikum Biologi

Daftar Pustaka

                Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html
               Oka Mahendra, Mata Sebagai Alat Optik.https://youtu.be/u2GvTRuUoic?list=TLPQMjcwNDIwMjBHG4meHXaDVg&t=398
               Konten Kreator WDM. Tutorial Menggunakan Mikroskop Cahaya. https://youtu.be/JK6f1Gb60w8
               Eduplasa Indonesia. Cara Menggunakan Mikroskop Praktikum Biologi. https://youtu.be/on_ngd3Ykxw

Pembiasan Cahaya

Ayo....
Lakukan pengamatan sederhana berikut ini.

Ambil sebuah gelas yg bening, diisi air 3/4 nya

Ambil sebatang pensil. masukkan kedalam gelas

Amati dari atas permukaan gelas.

Apakah yanng dapat kalian lihat?

Fenomena apakah yang terjadi ?

Ayo lihat tayangan video ini

Amatilah...

Jika suatu siang hari yang terik, saat engkau sedang berjalan atau naik kendaraan di aspal, pada jarak beberapa puluh meter akan terlihat seperti ada riak-riak air. Dapatkah engkau menjelaskan kejadian ini ?

Daftar Pustaka

                Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html

               LeGuruLes. Fisika Kelas 8. Pembiasan dan Lensa (1), Hukum Snellius, Indek Bias.https://youtu.be/oNIq6l7foIE?list=TLPQMjcwNDIwMjBHG4meHXaDVg

Contoh Soal Lensa Cekung-Cembung

1.  Sebuah benda dengan tinggi 4 cm berada pada jarak 8 cm dari lensa cembung yang mempunyai jarak fokus 6 cm.

a. Dimanakah letak bayangannya.
b. Berapakah tinggi bayangnnya?
c. Bagaimanakah sifat bayangannya?

Penyelesaian:
Diketahui :
h = 4 cm
s = 8 cm
f = 6 cm (ingat, fokus lensa cembung bernilai +)

Ditanyakan:
a. Jarak bayangan (s')
b. Tinggi bayangan (h')
c. Sifat bayangannya

Jawab:

a. Jarak bayangan (s')
    Pergunakan rumus lensa cembung :

     1/f = 1/s + 1/s’

     1/6 = 1/8+ 1/s’

     1/s’ = 1/6 – 1/8

     1/s’ = 4/24 – 3/24

      1/s’ = 1/24

       s' = 24 cm        

       Jadi jarak bayangannya adalah 24 cm

b. Tinggi bayangan (h')

    h'/h = s’/s

    h’ = (s’/s) × h

    h’ = (24/8) × 4

    h’ = 3 x 4

    h’ = 12 cm

   Jadi, tinggi bayangan benda adalah 12 cm.

c. Sifat bayangannya
    Jari2 kelengkungan lensa cembung, R = 2 f  = 12 cm
    Benda berada di ruang II.
    Sifat bayangan : Nyata, Terbalik, Diperbesar

      

     2. Sebuah benda setinggi 2 cm berada di depan lensa cekung     
         dengan fokus 4 cm. Jika jarak benda 6 cm maka tentukanlah: 
          a. Jarak bayangan
          b. Perbesaran bayangan
          c. Tinggi bayangan
          d. Sifat bayangan

       Penyelesaian:
       Diketahui:
       s = 6 cm
       h = 2 cm
       f = −4 cm
      Ditanyakan: s’, M, h’ dan sifat bayangan.
      Jawab:
     a. Jarak bayangan
         1/f = 1/s + 1/s’
      1/−4 = 1/6 + 1/s’
        1/s’ = (1/−4) − 1/6
              = (−3/12) − 2/12
              = −5/12
           s' = 12/−5
               = −2,4 cm
          Jadi, jarak bayangannya adalah 2,4 cm di depan lensa.

   b. Perbesaran bayangan (M)
      M = |s’/s|
         = |−2,4 /6|
         = 0,4
       Jadi, benda mengalami  perbesaran 0,4 kali, 
       artinya ukurannya terlihat lebih kecil. 

c. Tinggi bayangan
      M = |h’/h|
      h' = M x h
          = 0,4 x  2 cm
          = 0,8 cm
      Tinggi bayangannya 0,8 cm

   d. Sifat bayangan
        Berdasarkan hitungan di atas, s’ bernilai negatif (−)  
        maka bayangan bersifat maya dan tegak.  
        Perbesaran benda adalah 0,4  (< 1) maka 
        bayangan lebih kecil. Dengan demikian sifat bayangan 
        yang terbentuk adalah maya, tegak, dan diperkecil.
        Lihat gambar di bawah ini.

Lensa Cembung

Lensa cembung bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian pinggirnya. Contohnya adalah Lup atau kaca pembesar.
Ketika cahaya masuk menuju lensa, akibat beda kerapatn medium udara dengan kaca, hukum pembiasan cahaya berlaku dalam lensa.
Ayo kita simak tayangan video Lensa Cembung berikut ini :

Rangkuman sifat-sifat bayangan pada Lensa Cembung berikut ini :

Daftar Pustaka

            Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html

            LeGuruLes. Fisika Kelas 8.Pembiasan dan Lensa(4)-Lensa Cembung, Sifat dan Bayangan Lensa Cembung
https://youtu.be/PGJb9FnpbCg?list=TLPQMjcwNDIwMjBHG4meHXaDVg&t=185

Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang didalamnya lebih tipis daripada bagian pinggirnya. ada banyak contoh di sekitar kita, seperti kaca lampu senter, cermin rias, dan periskop.
Ayo belajar Lensa Cekung dengan menyimak video berikut ini :

Sifat-sifat jalannya sinar pada Lensa Cekung dapat dilihat pada rangkuman berikut ini :







Daftar Pustaka

            Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html

            LeGuruLes. Fisika Kelas8. Pembiasan dan Lensa(6) Lensa Cekung, Sifat Bayangan Lensa Cekung Soal dan Rumus
https://youtu.be/cOK7vTd_mtk?list=TLPQMjcwNDIwMjBHG4meHXaDVg

Contoh Soal Cermin Cekung-Cembung

Soal 1.

Sebuah benda dengan tinggi 4 cm diletakkan di depan cermin cekung sejauh 30 cm, dengan jarak fokus cermin 10 cm. Hitunglah tinggi bayangannya, jarak bayangannya, dan sifat-sifat bayangannya.

Jawab :

Dik:    h = 4 cm

           s = 30 cm

           f = + 10 cm

Hit:      Tinggi bayangan, h' =...?

            Jarak bayangan, s' =....?

Jawab :

         1/f   =   1/s  + 1/s'

         1/10 =  1/10 + 1/s'

          1/s'  = 1/10 -  1/30

                  = 3/30 - 1/30

                  = 2/30

            s' = 30/2 = 15 cm

          h'/h  = s'/s

          h'/4  =  15/30

          h ' =  0,5 x 4

               = 2 cm

         Sifat bayangan : nyata, terbalik, diperkecil

Soal 2.
Sebuah benda yang tingginya 6 cm diletakkan 8 cm di depan cermin cembungyang jari-jari kelengkungannya 24 cm. Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin tersebut adalah

Jawab :

Dik :    h  =  6 cm

            s  =  8 cm

            f  =   - 24 cm

Dit :  Sifat-sifat bayangannya

Jawab :

       1/f     = 1/s  + 1/s'

     - 1/24  = 1/8  + 1/s'

       1/s'    =  -1/8   - 1/24

                 =  -3/24  -  1/24

                 =  - 4/24

          s'     =  - 24/4

                 =  - 6 cm

Sifat bayangan : maya, tegak, diperkecil

           

Cermin Cembung

Jika sudah memahami sifat positif dan negatif cermin cekung dan cermin cembung, lanjut belajar dulu tentang cermin cembung. Cobalah ambil sendok yang lebih besar permukaannya, bercerminlah disana, bagaimana bayangan yang dapat dilihat jika bercermin dari bagian cekung dan cembung nya? Apakah perbedaannya ?

Cobalah simak video Cermin Cembung di bawah ini :

Sifat-sifat Bayangan pada Cermin Cembung:

Daftar Pustaka
            Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html

            LeGuruLes, Fisika Kelas 8. Cermin (4)-Cermin Cembung, Sifat Bayangan, Cermin Cembung, Rumus Cermin Cembung https://youtu.be/4gKpEybRauk?t=7

Cermin Cekung

Seringkali terjadi masalah lupa atau tidak paham dengan konsep fokus cermin cekung, cembung, lensa cekung, cembung, bagaimana cara menentukan posif negatifnya fokus cermin atau lensa tersebut.
Kita gunakan sendok sebagai acuan, dan air kita analogikan sama dengan cahaya
Kita akan buat kesepakatan dulu, 
tentang hal yang sulit dihapalkan, 
tapi bisa mudah diingat dengan menggunakan sendok makan...
Faktanya, bagian yang cekung bisa menampung air, bagian bawahnya yang cembung tidak bisa.

Artinya pemahaman yang harus diingat adalah :
Fokus Cermin cekung bernilai positif, karena dapat mengumpulkan cahaya
Fokus Cermin cembung bernilai negatif, karena tidak dapat mengumpulkan cahaya.
Konsep ini nanti akan berlawanan dengan konsep lensa, karena merupakan kebalikan dari cermin. Bisa menyebutkan sifat lensa cekung dan cembung ? Ayo dicoba...
Cobalah belajar melalui video Cermin Cekung berikut ini:

Rangkuman Sifat-sifat bayangan pada Cermin Cekung

Daftar Pustaka

            Buku Paket IPA K13 Kls 8 Semester II, Revisi Tahun 2017.
https://ayomadrasah.blogspot.com/2017/08/buku-kurikulum-2013-revisi-2017-viii.html

            LeGurules. Fisika Guru Kelas 8. Cermin (3)-Cermin Cekung, Sifat Bayangan  Cermin Cekung, Rumus Cermin Cekung. https://youtu.be/1VYxrv32_3M?list=TLPQMjcwNDIwMjBHG4meHXaDVg