Gelombang Diam (Stasioner)

Gelombang stasioner atau biasa disebut gelombang diam atau ada yang menyebut sebagai gelombang tegak (gelombang berdiri) bisa terjadi dengan menginterferensikan dua buah gelombang berjalan yang memiliki :
- amplitudo sama
- frekuensi sama
- arah gerak berlawanan
Gelombang stasioner yang dihasilkan memiliki amplitudo (paduan) A_p yang besarnya berubah seiring dengan perubahan jarak (x). Ingat kembali bahwa kedua buah gelombang berjalan penghasil gelombang stasioner memiliki amplitudo yang tetap dan sama sebesar A.

Gelombang diam (Stasioner) dapat dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Gelombang Diam ujung bebas.
Contoh: tali yang diikat longgar pada sebuah tiang, pipa organa terbuka
2. Gelombang diam ujung terikat.
Contoh: tali yang diikat kuat pada sebuah tiang, pipa organa tertutup

Gelombang Diam ujung bebas


Pola persamaan gelombang stasioner pada seutas tali yang salah satu ujungnya bebas adalah sebagai berikut:

Y = 2A cos kx sin ω t

Keterangan:
Y adalah simpangan gelombang stasioner dalam satuan meter,
A adalah amplitudo masing-masing gelombang berjalan
x adalah jarak titik dari ujung bebas
ω adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana ω = 2π f
k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2π/λ,
λ adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter.

2A cos kx adalah amplitudo paduan / amplitudo gelombang stasioner, untuk selanjutnya namakan Ap:

Ap = 2A cos kx

Nilai maksimum dari amplitudo gelombang stasioner adalah 2A

Perhatikan dengan baik posisi kx dan ω t pada kedua persamaan di atas, sehingga tidak bermasalah dengan bentuk berikut :

Y = 2A sin ω t cos kx

Contoh:
Diberikan sebuah persamaan gelombang stasioner:

Y = 0,02 cos (50π x) sin (30πt) meter

Berikut data-data yang bisa diambil dari persamaan di atas:
amplitudo paduan maksimum (amplitudo gelombang stasioner maksimum)
Ap maksimum = 0,02 meter
amplitudo gelombang berjalan
A = 1/2 Ap maksimum= 0,01 meter
tetapan gelombang
k = 50π
panjang gelombang
k = 2π/λ
50π = 2π/λ
λ = 2π/50π = 0,04 meter
frekuensi sudut
ω = 30π
frekuensi
2πf = 30π
f = 15 Hz

Posted in: Fisika, Gelombang