Gelombang Stasioner: Sejarah, Pengertian, Contoh, dan Rumus

Sejarah Gelombang Stasioner

Awal sejarah Gelombang Stasioner pada abad ke-18 ketika ilmuwan seperti Daniel Bernoulli, Jean-Baptiste le Rond d’Alembert, dan Leonhard Euler mulai mempelajari fenomena gelombang. Pada saat itu, mereka fokus pada gelombang yang merambat dalam medium seperti air dan udara.

Namun, pemahaman tentang gelombang stasioner baru berkembang pada abad ke-19. Pada tahun 1822, seorang fisikawan Prancis bernama Augustin-Jean Fresnel mengemukakan teori tentang gelombang stasioner yang terjadi pada tali yang terikat pada kedua ujungnya. Fresnel menunjukkan bahwa pada titik tertentu di tali, gelombang datang dan gelombang pantul bertemu dan menghasilkan pola interferensi yang tetap atau “stasioner”.

Pada tahun 1851, seorang fisikawan Jerman bernama Hermann von Helmholtz memperluas pemahaman tentang gelombang stasioner dengan mengaplikasikannya pada pipa organ. Ia menemukan bahwa pipa organ dapat menghasilkan suara yang berbeda tergantung pada panjang dan frekuensi gelombang stasioner yang terbentuk di dalamnya.

Pemahaman tentang gelombang stasioner terus berkembang seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Pada abad ke-20, dengan adanya penemuan seperti oscilloscope dan komputer, ilmuwan dapat mempelajari gelombang stasioner dengan lebih detail dan akurat.

Dalam konteks modern, gelombang stasioner memiliki banyak aplikasi dalam berbagai bidang, termasuk fisika, musik, dan teknik. Misalnya, dalam fisika, penggunaan gelombang stasioner untuk mempelajari sifat-sifat gelombang dan fenomena interferensi. Sedangkan dalam musik, penggunaan gelombang stasioner untuk menghasilkan nada-nada yang berbeda pada alat musik seperti gitar dan piano.

Dengan pemahaman yang terus berkembang tentang gelombang stasioner, kita dapat mengaplikasikannya dalam berbagai bidang dan memahami lebih dalam tentang fenomena gelombang yang ada di sekitar kita.

Pengertian Gelombang Stasioner

Gelombang stasioner atau gelombang berdiri merupakan perpaduan dua gelombang dengan frekuensi dan amplitudo yang sama besar, namun merambat pada arah yang berlawanan. Proses fisika ini terjadi saat memainkan alat musik, seperti memetik senar gitar. Gelombang stasioner dapat terbagi menjadi gelombang stasioner ujung tetap dan gelombang stasioner ujung bebas. Dalam gelombang stasioner ujung tetap, gelombang datang dan gelombang pantul berada dalam fase yang berbeda, sedangkan pada gelombang stasioner ujung bebas, gelombang pantul bergerak dari simpangan maksimum.

Untuk menghitung frekuensi dasar gelombang stasioner, dapat menggunakan rumus yang melibatkan panjang dawai dan kecepatan gelombang. Dengan pemahaman yang baik tentang gelombang stasioner, kita dapat memahami fenomena fisika yang terjadi saat memainkan alat musik dan mengaplikasikannya dalam berbagai konteks. Mari kita eksplorasi lebih lanjut tentang gelombang stasioner dan manfaatnya dalam dunia musik dan fisika.

Rumus Gelombang Stasioner

Rumus Gelombang Stasioner yang berkaitan dengan amplitudo titik P yang berjarak 1,5 meter dari ujung terikat adalah sebagai berikut:

Ap = -20 cm

Rumus ini digunakan untuk menghitung besarnya amplitudo gelombang stasioner pada titik P yang berjarak 1,5 meter dari ujung terikat. Dalam contoh soal tersebut, senar memiliki panjang 5 meter dan ujung terikatnya berjarak 1,5 meter dari titik P. Diketahui juga bahwa amplitudo gelombang pada ujung bebas adalah 10 cm dan frekuensi gelombang adalah 4 Hz. Dengan menggunakan rumus gelombang stasioner, kita dapat menghitung amplitudo gelombang pada titik P.

Dalam rumus tersebut, Ap merupakan amplitudo gelombang stasioner pada titik P, yang dalam contoh soal ini bernilai -20 cm. Tanda negatif menunjukkan bahwa gelombang pada titik P memiliki simpangan yang berlawanan arah dengan gelombang pada ujung bebas.

Dengan menggunakan rumus gelombang stasioner, kita dapat mengetahui besarnya amplitudo gelombang pada titik P yang berjarak 1,5 meter dari ujung terikat. Dalam contoh soal ini, amplitudo gelombang pada titik P adalah -20 cm.

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh Soal:

Sebuah senar gitar memiliki panjang 0,6 meter dan kecepatan gelombangnya adalah 180 m/s. Tentukan frekuensi dasar gelombang stasioner pada senar gitar tersebut.

Pembahasan:

Dalam soal ini, kita diminta untuk mencari frekuensi dasar gelombang stasioner pada senar gitar. Untuk mencari frekuensi dasar, kita dapat menggunakan rumus berikut:

f1 = v / (2L)

Dengan:

f1 = frekuensi dasar gelombang stasioner

v = kecepatan gelombang

L = panjang senar gitar

Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus:

f1 = 180 / (2 * 0,6)

= 180 / 1,2

= 150 Hz

Jadi, frekuensi dasar gelombang stasioner pada senar gitar tersebut adalah 150 Hz.

Semoga penjelasan di atas dapat membantu! Jika ada pertanyaan lain, jangan ragu untuk bertanya.