Kumpulan Soal Gelombang Berjalan dan Pembahasan

Dibawah ini adalah pembahasan soal Ujian Nasional Fisika tentang gelombang berjalan. Pembahasan ini dapat digunakan sebagai bahan belajar untuk menghadapi UN dan ujian lainnya.

Nomor 1 (UN 2016)
Persamaan gelombang berjalan:
y = 2 sin 2π (4t - 2x)
dengan t dalam sekon dan x dalam meter.

1. Amplitudo gelombang 20 m
2. Panjang gelombang 5 m
3. Frekuensi gelombang 4 Hz
4. Cepat rambat gelombang 2 m/s

Dua pernyataan diatas yang benar adalah...
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 2 dan 4
E. 3 dan 4

Pembahasan
Diketahui:
y = 2 sin (8πt - 4πx)
A = 2 m
ω = 8π
k = 4π
Ditanya: A, λ, f, dan v
Jawab:
A = 2 m (pernyataan 1 salah)
k = 2π / λ atau λ = 2π / k = 2π / 4π = 0,5 m (pernyataan 2 salah)
f = ω / 2π = 8π / 2π = 4 Hz (pernyataan 3 benar)
v = λ . f = 0,5 m . 4 Hz = 2 m/s (Pernyataan 4 benar)
Jawaban: E

Nomor 2 (UN 2016)
Persamaan gelombang berjalan yang merambat pada seutas tali yang sangat panjang adalah y = 4 sin 2π (2t + 0,01 x). y dan x dalam cm, t dalam detik.
Dari pernyataan berikut:

1. Gelombang menjalar ke x positif
2. Panjang gelombang 1 m
3. Cepat rambat gelombang 20 m/s
4. Kelajuan sudut gelombang 4π rad /s

Pernyataan yang benar adalah...
A. 1 dan 2
B.  1 dan 3
C. 1 dan 4
D. 2 dan 3
E. 2 dan 4

Pembahasan
y = 4 sin (4πt + 0,02πt)
A = 4 cm
ω = 4π
k = 0,02π
Ditanya: arah gelombang, λ, v, ω
Jawab:
Karena tanda pada sin + maka arah rambat gelombang ke kiri atau x negatif (Pernyataan 1 salah)
λ = 2π / k = 2π / 0,02π = 100 cm = 1 m (pernyataan 2 benar)
v = λ . f = λ . ω/2π = 1 m . 4π/2π = 2 m/s (pernyataan 3 salah)
ω = 4π (pernyataan 4 benar)
Jawaban: E