RANGKUMAN

• Getaran merupakan gerak bolak-balik melalui titik kesetimbangan.
• Besaran/ parameter yang dapat diukur dari getaran ada 3 yaitu, frekuensi, periode, dan amplitudo.
• Frekuensi adalah benyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu satu detik.
• Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran
• Amplitudo adalah simpangan terjauh dari titik kesetimbangan.
• Hubungan panjang tali dengan periode dan frekuensi yaitu, semakin panjang tali maka periodenya semakin besar, sementara frekuensinya semakin kecil.
• Periode suatu getaran tidak dipengaruhi oleh amplitudo.
• Rumus periode dan frekuensi:

• Telinga manusia dibagi menjadi 3 area, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Telinga luar meliputi: daun telinga, saluran telinga, telinga dalam meliputi : gendang telinga dan tiga tulang telinga (martil, landasan, dan sanggurdi), dan telinga dalam meliputi : rumah siput, dan organ korti.
• Mekanisme mendengar pada manusia : suara pertama-tama ditangkap oleh daun telinga dan dikumpulkan kemudian di teruskan ke saluran telinga -> suara membentuk suatu gelombang yang dapat menggetarkan gendang telinga (membran thympani) -> getaran tersebut menyebabkan tiga tulang pendengaran (martil, landasan, dan sanggurdi ) ikut bergetar -> lalu meneruskan getaran bunyi ke telinga bagian dalam yaitu, rumah siput yang berisi cairan -> sel-sel rambut yang kecil di dalam rumah siput bergetar menyebabkan impuls-impuls syaraf dikirim ke otak melalui syaraf auditori. 
• Gelombang adalah usikan (getaran) yang merambat.
• Dalam perambatannya gelombang membawa energi.
• Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibedakan menjadi gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
• Gelombang mekanik adalah gelombang yang membutuhkan media dalam merambat. 
• Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak membutuhkan media dalam merambat. 
• Berdasarkan arah getar dan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.
• Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah rambat tegak lurus dengan arah getarnya. Contohnya gelombang air, gelombang tali.
• Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah rambat sejajar dengan arah getarnya. Contohnya gelombang pegas dan gelombang bunyi. 
• Satu panjang gelombang transversal adalah jarak satu bukit dan satu lembah yang berdekatan.
• Satu panjang gelombang longitudinal adalah jarak antara satu rapatan dan satu renggangan yang berdekatan.
• Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang dalam satu sekon.
• Cepat rambat gelombang adalah jarak satu gelombang tiap periode. Secara matematis dituliskan sebagai berikut.

• Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan.
• Pemantulan gelombang adalah peristiwa membaliknya gelombang setelah mengenai penghalang.
• Rumus untuk menentukan kedalaman laut.

continue reading RANGKUMAN

Latihan Soal

1. Gerakan bolak-balik melalui titik setimbang disebut . . . . 

    a. getaran   b. periode   c. Amplitudo   d. Frekuensi

2. Perhatikan gambar berikut.

    Apabila benda bergetar pada titik A-B-C-B-A dalam waktu 2 sekon, maka periode
    getaran adalah...
    a. 0,5 sekon    b. 1 sekon    c. 1,5 sekon    d. 2 sekon

3. Sebuah angklung bergetar sebanyak 50 kali dalam waktu 25 sekon.
    Frekuensi angklung tersebut adalah . . . . 

    a. 2 Hz   b. 5 Hz   c. 10 Hz   d. 100 Hz

4. Perbedaan yang mendasar antara gelombang transversal dan
    gelombang longitudinal adalah .... 

    a. frekuensi   b. amplitudo   c. arah rambatnya   d. panjang gelombang

5. Perhatikan gambar gelombang transversal berikut ini!

    Cepat rambat gelombang transversal di atas adalah....

    a. 2 m/s    b. 4 m/s    c. 6 m/s    d. 8 m/s

6. Peristiwa saat gelombang mengenai permukaan disebut....

    a. pembalikan    b. penambahan kelajuan    c. perubahan frekuensi    d. pemantulan

7. Sebuah slinky digetarkan selama 10 sekon, menghasilkan 2 rapatan dan 

    2 renggangan. Periode gelombang pada slinky adalah . . . .

    a. 5 sekon    b. 15 sekon    c. 10 sekon    d. 20 sekon

8. Jika sebuah pegas dimampatkan lalu dilepas maka akan 

    dihasilkan suatu gelombang. Gelombang yang dihasilkan 

    pada proses tersebut adalah...

    a. gelombang elektromagnetik    c. gelombang transversal    

    b. gelombang longitudinal          d. gelombang mekanik

9. Perhatikan pernyataan berikut!

    1) arah rambatnya tegak lurus terhadap arah getarnya

    2) arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya

    3) terbentuk puncak dan lembah gelombang

    4) terjadi rapatan dan renggangan

    5) tidak dapat merambat di ruang hampa

   Ciri-ciri gelombang longitudinal adalah...

    a. 1,2 dan 3    b. 2,4, dan 5    c. 1,3 dan 5    d. 1,3 dan 4

10. Sebuah kapal mengirim bunyi ultrasonik ke dasar laut yang kedalamannya 

     2.800 m. jika cepat rambat bunyi di dalam air laut 1.400 m/s, maka waktu 

     yang dibutuhkan mulai dari bunyi dikirim hingga diterima kembali adalah...

     a. 2 sekon    b. 4 sekon     c. 8 sekon    d. 12 sekon 

Essay!

1. Perhatikan gambar dibawah ini. 

a. Berapa jumlah gelombang pada gambar di atas?

b. Tentukan amplitudo gelombang!

c. Tentukan periode gelombang!

d. Tentukan panjang gelombang!

e. Tentukan cepat rambat gelombang!

2. Perhatikan gambar dibawah ini.

a. Tentukan amplitudo pada gambar pegas diatas!

b. Gerakan dari M-L-K-L-M-L disebut berapa getaran?

c. Jika diketahui benda melakukan 5 kali gerakan M-L-K-L-M-K-L selama 3 sekon. Tentukan frekuensi benda tersebut.

PEMBAHASAN!

continue reading Latihan Soal

Pemantulan Gelombang

Kamu mungkin telah terbiasa dengan peristiwa pemantulan gelombang dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, pada saat kamu melihat cermin, kamu memanfaatkan pemantulan cahaya untuk melihat dirimu sendiri. Pada saat kamu ke pantai, kamu dapat melihat gelombang air laut terpantul oleh tebing di tepi pantai.  Ruang konser dan teater dirancang  menggunakan pemantulan untuk membuat bunyi terdengar lebih kuat. Perhatikan Gambar 3.1. Kamu dapat menikmati sinar bulan di malam hari, karena permukaan bulan memantulkan sinar matahari.

Gambar. 3.1 Kamu dapat menikmati cahaya bulan purnama, karena cahaya matahari dipantulkan oleh permukaan bulan.

Perhatikanlah tayangan video pemantulan gelombang tali berikut ini. 

Sumber : https://youtu.be/1PsGZq5sLrw

Pemantulan gelombang (Refleksi) terjadi pada saat sebuah gelombang yang merambat dalam suatu media sampai di bidang batas medium tersebut dengan media lainnya. Contohnya, gelombang cahaya yang merambat di dalam udara akan dipantulkan oleh bidang batas antara udara dan air atau oleh bidang batas udara dan cermin/kaca. Selama gelombang cahaya itu merambat dalam suatu medium, gelombang itu tidak akan mengalami peristiwa pemantulan. Jadi, selama cahaya merambat di dalam air tidak akan mengalami pemantulan sampai gelombang itu sampai pada batas pemisah antara air dengan medium lainnya, seperti udara.

Dengan demikian, pemantulan (refleksi) sebuah gelombang adalah bidang batas antara dua medium yang berbeda. Contoh lainnya adalah pemantulan gelombang pada tali seperti pada tayangan video mengenai pemantulan gelombang tali diatas. Pada saat gelombang tali sampai di ujung tali (batas antara tali dan medium lain), maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali ke dalam tali itu.

Sehingga dapat diartikan bahwa pemantulan gelombang adalah membaliknya gelombang setelah mengenai penghalang. Dapatkah kamu memberikan contoh-contoh lain peristiwa pemantulan gelombang?

Untuk lebih memahami bagaimana terjadinya pemantulan gelombang. Lakukan kegiatan 3, percobaan mengenai pemantulan gelombang berikut ini. 

https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_in.html

continue reading Pemantulan Gelombang

Gelombang

Apa yang terlintas di dalam benakmu ketika mendengar kata gelombang? Mungkin kamu membayangkan gelombang air laut yang silih berganti menghempas pantai seperti ditunjukkan Gambar 2.1. Benar. Tetapi itu bukanlah satu-satunya contoh gelombang. Mungkin kamu akan heran saat mengetahui bahwa bunyi dan cahaya adalah gelombang pula. Apakah gelombang itu? Apa yang dibawanya? Bagaimana kita memanfaatkan gelombang? Kita akan mendiskusikan hal-hal itu di dalam subbab ini.

APAKAH GELOMBANG ITU?

Kamu dapat membuat gelombang pada seutas tali tambang, seperti Gambar 2.2. Kamu menggerakkan ujung tambang yang kamu pegang ke kiri dan ke kanan, sedangkan temanmu menahan ujung tambang yang lain. Kamu dapat mengamati gelombang yang timbul pada tambang dan bergerak menuju temanmu. Tambang itu merupakan tempat merambatnya gelombang tersebut, disebut medium. Apakah partikel medium ini turut merambat bersama gelombang? Tambang hanya bergerak bolak-balik pada saat gelombang melintas. Jadi partikel-partikel medium tidak ikut bergerak maju bersama gelombang, tetapi hanya bergetar pada saat gelombang melintas.

Gambar 2.1. Gelombang air laut. 

Gambar. 2.2 Membuat Gelombang pada Tali Tambang

Untuk memahami lebih mengenai gelombang. Simak video berikut. 

Sumber : https://youtu.be/GkNJvZINSEY

Gelombang pada tambang itu berasal dari gerak bolak-balik atau getaran tanganmu. Apakah hanya getaran saja yang dapat menghasilkan gelombang? Perhatikan Gambar 2.3. Misalkan kamu menjatuhkan kerikil pada kolam air yang tenang. Kerikil itu akan menimbulkan usikan pada air, dan usikan tersebut merambat pada permukaan air dalam bentuk gelombang. Jadi, secara umum gelombang berasal dari sebuah usikan. 

Jika saat bergerak tidak membawa partikel-partikel medium, apa yang dibawa gelombang? Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Ingatlah bahwa gelombang berasal dari gerak usikan, dan benda yang bergerak memiliki energi. Untuk memahami bagaimana gelombang membawa energi, lihatlah Gambar 2.4. Apabila kita memberikan energi dengan mendorong roboh kotak korek api yang berada di ujung, energi tersebut akan berpindah melalui kotak korek api yang tertimpa dan menimpa kotak yang lain. 

Gambar 2.3. Kerikil yang dijatuhkan pada air kolam yang tenang me-nimbulkan usikan yang bergerak di permukaan air dalam bentuk gelombang

Gambar 2.4. Segera setelah kotak korek api  yang paling ujung dirubuhkan, kotak itu akan menimpa kotak di depannya, dan seterusnya. Seperti halnya kejadian ini, gelombang dapat bergerak memindahkan energi pada jarak yang jauh.

Sumber: Contextual Teaching and Learning Ilmu

Pengetahuan Alam

Jadi gelombang adalah usikan yang merambat dengan energi tertentu dari satu tempat ke tempat lain. Gelombang air meneruskan energi melalui air. Gempa bumi meneruskan energi yang besar dalam bentuk gelombang yang merambat melalui lapisan bumi. Gelombang bunyi meneruskan energi bunyi dari sumber bunyi ke telingamu, gelombang ini akan kamu pelajari lebih mendalam pada Bab selanjutnya. Contoh-contoh gelombang yang kita telah bahas ini memerlukan medium untuk memindahkan energi. Gelombanggelombang yang memerlukan medium disebut gelombang mekanik.

MABUK LAUT, PERTANDA GELOMBANG MEMINDAHKAN ENERGI

Mungkin kamu pernah mendengar atau mengalami sendiri “mabuk laut”. Orang yang mabuk laut (ataupun mabuk karena naik kendaraan) mengalami ketidakcocokan tanggapan inderanya dengan kenyataan yang dialami tubuhnya. Ketika orang naik kapal laut, orang itu “diam” di dalam kapal. Perasaannya mengatakan bahwa dia “diam”. Akan tetapi, kapal tersebut bergerak naik turun akibat adanya gelombang yang melintas (atau kapal melintasi gelombang). Kenyataannya, orang itu “bergerak”. Akibat ketidaksinkronan ini, orang tersebut merasa pusing serta mual, dan akhirnya muntah.

GELOMBANG MELALUI BENDA DAN RUANG

Seperti yang telah kita diskusikan di atas, gelombang mekanik memerlukan benda-benda sebagai medium untuk bergerak. Semua wujud benda (padat, cair, dan gas) dapat bertindak sebagai medium.

Sekarang pikirkan cahaya matahari yang dapat sampai ke bumi. Cahaya ini melewati ruang hampa, yakni ruang yang tidak ada partikel-partikel benda sebagai mediumnya. Gelombang yang tidak memerlukan medium ini disebut gelombang elektromagnetik. Karena tidak bergantung pada keberadaan partikel-partikel benda, gelombang elektromagnetik dapat menjalar dengan atau tanpa adanya medium. Perhatikan Gambar 2.5. Cahaya matahari dapat mencapai bumi walaupun melewati ruang hampa. Cahaya adalah salah satu contoh gelombang elektromagnetik.

Gambar 2.5. Gelombang cahaya dari matahari dapat mencapai bumi walaupun melewati ruang hampa.

Taukah kalian, gelombang mekanik berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu.

• GELOMBANG TRANSVERSAL

Perhatikan lagi gambar gelombang tali pada Gambar 2.2. Pada saat gelombang bergerak maju, tali bergerak bolak-balik (bergetar) dari sisi ke sisi. Arah gerak gelombang ternyata tegak lurus dengan arah getarnya. Gelombang semacam ini disebut gelombang transversal. Jadi pada gelombang transversal arah getar gelombang tegak lurus dengan arah rambat gelombangnya.

Bagian-bagian yang mencirikan gelombang transversal dapat kamu lihat pada Gambar 2.6  Titik tertinggi pada gelombang disebut puncak, dan titik terendahnya disebut dasar. Gelombang dapat diukur panjang gelombangnya. Panjang gelombang adalah jarak antara sebuah titik pada suatu gelombang dengan titik yang serupa pada gelombang di dekatnya. Sebagai contoh, sesuai Gambar 2.7 panjang gelombang adalah jarak dari puncak ke puncak (jarak AC), atau dari lembah ke lembah (jarak BD). Bagaimanakah cara mengukur panjang gelombang dari bagian gelombang yang lain? Panjang gelombang diberi lambang l, diambil dari huruf Yunani, dibaca lamda. 

Gelombang laut biasanya dinyatakan dengan seberapa tinggi gelombang itu dari permukaan air dikala tenang. Amplitudo adalah jarak dari puncak (atau lembah) gelombang sampai dengan posisi setimbang medium. Amplitudo gelombang ini juga diperlihatkan pada Gambar 2.7. Amplitudo gelombang menunjukkan besarnya energi yang dibawa gelombang tersebut. Gelombang yang membawa energi besar memiliki amplitudo besar, dan gelombang yang membawa energi kecil memiliki amplitudo kecil pula.

Gambar 2.6. Pada saat gelombang transversal merambat maju, medium bergetar tegak lurus dengan arah gerak gelombang.

Sumber: McLaughin & Thomson, 1997

Gambar 2.7. Bagian-bagian gelombang transversal

• GELOMBANG LONGITUDINAL

Bertepuk tanganlah di dekat wajahmu. Apakah kamu mendengar bunyinya? Apakah kamu dapat merasakan udara yang menerpa wajahmu? Ketika kamu bertepuk tangan, kamu menggerakkan partikel-partikel udara menjauh dari posisi setimbangnya dan membentuk gelombang yang kamu dengar sebagai bunyi. Gelombang apakah yang terbentuk?

Misalkan kamu memiliki sebuah pegas yang cukup panjang (slinki). Pegas itu kamu rentangkan di lantai dan temanmu memegang salah satu ujungnya. Apabila beberapa gulungan di ujung yang lain kamu rapatkan, lalu kamu lepas, kamu akan melihat pola gelombang yang berbeda dengan yang kita diskusikan sebelumnya. Pola gelombang yang timbul ditunjukkan Gambar 2.8. 

Daerah pada pegas yang lebih rapat dibanding sekitarnya disebut rapatan, sedangkan daerah yang lebih renggang dari sekitarnya disebut renggangan. Gelombang semacam ini disebut gelombang longitudinal. Pada gelombang logitudinal arah getar gelombang sejajar dengan arah rambat gelombangnya. Gelombang bunyi yang kamu dengar juga berupa gelombang longitudinal.

Sesuai dengan definisi panjang gelombang, maka panjang gelombang pada gelombang longitudinal adalah jarak antara dua rapatan atau dua  renggangan yang berdekatan. Perhatikan Gambar 2.8 . Partikel-partikel pegas tidak ikut merambat bersama gelombang, tetapi hanya bergetar maju mundur saat gelombang melaluinya. Tingkat kerapatan pada pegas mirip dengan amplitudo pada gelombang transversal. Semakin kuat kamu merapatkan pegas, maka energi gelombangnya semakin besar.

Gambar 2.8. Gelombang Longitudinal dan bagian-bagiannya

FREKUENSI GELOMBANG

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang melewati titik tertentu selama satu sekon. Untuk gelombang transversal, satu gelombang dapat ditunjukkan oleh satu puncak ke puncak berikutnya. Seperti halnya pada getaran, frekuensi dilambangkan dengan f dan dalam SI diukur dalam satuan hertz yang disingkat Hz. 

Frekuensi suatu gelombang bergantung pada frekuensi getar sumbernya. Bayangkan pembuatan gelombang pada tali yang pernah kamu lakukan. Jika kamu menggerakkan tanganmu dengan pelan, maka tali tersebut bergetar pelan pula. Jika tanganmu bergerak dengan cepat, maka getaran tali tersebut juga cepat. Perhatikan gelombang dengan berbagai frekuensi yang terbentuk pada seutas tali pada Gambar 2.9. Gelombang manakah yang memiliki frekuensi lebih besar, dan manakah yang frekuensinya lebih kecil? Hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang kita diskusikan pada pembahasan "Cepat Rambat Gelombang".

Gambar 2.9. Gelombang-gelombang dengan frekuensi yang berbeda pada seutas tali. Gelombang manakah yang memliki frekuensi lebih besar?

CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Gambar 2.10. Kamu akan melihat kilat terlebih dulu, baru kemudian mendengar bunyi guntur, karena cepat rambat cahaya jauh lebih besar daripada cepat rambat bunyi.

Pernahkah kamu memperhatikan kilat dan bunyi guntur? Seperti halnya Gambar 2.10, kamu mendengar bunyi guntur beberapa detik setelah kilat terlihat. Walaupun guntur dan kilat timbul dalam waktu yang sama, kamu melihat kilat lebih dulu karena cahaya bergerak jauh lebih cepat daripada bunyi. Gelombang yang berbeda bergerak dengan cepat rambat yang berbeda pula. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v, dalam SI diukur dalam satuan m/s. Ingatlah kembali bahwa untuk benda yang bergerak dengan kecepatan tetap, kecepatan adalah perpindahan dibagi waktu, atau dapat dirumuskan sebagai berikut. 

Jika gelombang itu menempuh jarak satu panjang gelombang (lambda), maka waktu tempuhnya adalah periode gelombang itu (T), sehingga rumus di atas dapat ditulis

Karena       T= 1 : f , dengan mengganti  T  rumus kecepatan itu, cepat rambat gelombang dapat dirumuskan:

Keterangan:

v : cepat rambat gelombang

f : frekuensi

λ : panjang gelombang

Bagaimanakah jika kamu membuat gelombang tali dengan frekuensi yang berbeda? Kamu akan menemukan jika frekuensi gelombang tali diperbesar, ternyata panjang gelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap. Misalkan cepat rambat gelombang pada tali adalah 12 m/s. Jika frekuensi gelombang 4 Hz, maka panjang gelombangnya 3 m (4 Hz × 3 m = 12 m/s). Namun jika frekuensi gelombangnya diperbesar menjadi 6 Hz, maka panjang gelombangnya mengecil menjadi 2 m (6 Hz ×  2 m = 12 m/s). Apa yang terjadi jika frekuensi gelombangnya diperkecil?

MINI LAB

Soal Contoh Gelombang timbul pada kolam. Panjang gelombangnya adalah 32 cm, dan frekuensi gelombangnya 2,0 Hz. Berapakah cepat rambat gelombang itu?

Diketahui: 

panjang gelombang, λ = 32 cm = 0,32 m     

frekuensi, f = 2,0 Hz

Ditanya: 

cepat rambat(v)

Penyelesaian: 

v = f x λ 

   =  2,0 Hz x 0,32 m 

   = 0,64 m/s.

Bagaimana apakah kalian sudah lebih paham mengenai gelombang?

Untuk mereview dan memperdalam kembali materi gelombang yang sudah kalian pelajari diatas, simaklah video berikut ini.

Sumber : https://youtu.be/ZzKwcttFQjc

continue reading Gelombang

Getaran

Air yang beriak dan bunyi tampaknya dua gejala yang tidak ada keterkaitannya. Dalam bab ini kamu akan mempelajari bahwa keduanya memiliki keterkaitan ciri-ciri fisiknya. Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu mendeskripsikan getaran, yang menjadi dasar bagi timbulnya gejala gelombang. Selanjutnya kamu akan mempelajari ciri fisis gelombang serta mekanisme bunyi dapat didengar oleh manusia.

Pertama, kita akan membahas getaran. Untuk memahami lebih dalam tentang getaran mari kita simak penjelasan berikut.

Ketika sedang berada di rumah, pernahkah kalian merasakan terjadinya guntur? Apa yang akan terjadi? Ya, kaca-kaca jendela di rumah kalian pasti akan bergetar. Bunyi yang disebabkan guntur tersebut mampu menggetarkan benda-benda seperti kaca jendela. Lalu apa makna dari getaran itu sendiri? 

Untuk lebih memahami konsep getaran, perhatikan Gambar. 1.1. berikut ini :

Gambar. 1.1. Getaran bolak-balik bandul

Perhatikan  Gambar 1.1. Pada saat bandul tersebut belum disimpangkan, posisi bandul ada di titik B. Apabila bandul  itu kamu tarik hingga posisi A, lalu kamu lepas, maka bandul tersebut akan bergerak bolak-balik melalui titik-titik A,B,C,B,A dan seterusnya. Bandul  akan terus berayun melewati lintasan yang sama. Jika bandul berada di posisi A, bandul akan bergerak ke menuju B, dilanjutkan ke titik C kemudian kembali ke titik B dan dilanjutkan ke titik A, begitu seterusnya. Semakin lama, simpangan AB atau BC akan semakin kecil sehingga akhirnya bandul berhenti. 

Titik kesetimbangan pada bandul adalah titik B. Titik kesetimbangan pada kegiatan tersebut adalah titik di mana pada titik tersebut benda tidak mengalami gaya luar atau dalam keadaan diam. Lintasan A – B – C – B – A adalah lintasan yang ditempuh oleh satu getaran. Jika kamu menetapkan titik B sebagai titik awal lintasan, maka B – C – B – A – B disebut satu getaran. 

Getaran juga dapat kamu lihat pada pegas yang diberi beban, kemudian diberi simpangan dan dibiarkan bergerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangannya. Mistar plastik yang salah satu ujungnya ditahan tetap dan ujung yang lain diberi simpangan akan bergetar pula. Setiap benda yang melakukan gerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangannya dikatakan bergetar. Jadi, getaran dapat didefinisikan sebagai gerak bolak balik di sekitar titik kesetimbangan.

Taukah kalian bahwa geratan dapat menimbulkan bunyi yang dapat didengar oleh manuisa. Sedangkan mendengar adalah kemampuan untuk mendeteksi vibrasi mekanis (getaran) yang disebut suara. Dalam keadaan biasa, getaran dapat mencapai indera pendengaran yaitu telinga melalui udara. Ketika kita mendengar, ternyata ada objek atau benda yang bergetar, misalnya senar gitar yang bergetar ketika dipetik, dan bedug atau drum yang dipukul. Lalu bagaimana kita bisa mendengar?

Untuk memahami lebih dalam. Simak video "Gelombang Bunyi dan Getaran" berikut.

Sumber: https://youtu.be/AGjxfx8sy6s

Video tersebut menjelaskan bahwa energi bunyi yang dapat ditangkap oleh telinga kita merupakan gelombang bunyi. Gelombang bunyi tersebut dapat timbul dikarenakan adanya suatu getaran. Sedangkan getaran sendiri dapat diartikan sebagai gerak bolak-balik dari suatu benda. Misalnya, yaitu seperti saat kita bermain gitar, senar-senar gitar akan bergetar sehingga dapat menimbulkan bunyi. 

Mengapa bunyi tersebut dapat didengar oleh manusia? Ketika senar gitar tersebut bergetar maka udara di sekitarnya pun ikut bergetar. Getaran ini menimbulkan gelombang bunyi dan ketika gelombang bunyi mengenai daun telingamu lalu mencapai gendang telinga maka gendang telinga akan bergetar. Getaran-getaran tersebut diterima oleh syaraf auditorius atau receptor pendengar dan selanjutnya dikirim ke otak. Pada sistem pendengaran, telinga akan mengubah energy gelombang menjadi impuls saraf yang diterjemahkan oleh otak sebagai suara. Musik, pembicaraan, atau bunyi berisik di lingkungan sekitar dapat kamu dengar karena adanya reseptor sensorik yang merupakan sel-sel rambut, suatu tipe fonoreseptor. Fonoreseptor merupakan reseptor penerima bunyi atau suara yang ada di organ telinga, yang akan menghantarkan impuls ke otak. Sebelum mencapai ke sel-sel rambut ini, gelombang akan diubah oleh beberapa struktur yang ada di telinga. Untuk lebih jelasnya dapat kalian lihat dari mekanisme berikut.

Gambar. 1.2 Bagian-bagian Telinga Manusia

Sumber : https://youtu.be/5UkDCbAktMQ

Suara pertama-tama ditangkap oleh daun telinga dan dikumpulkan kemudian di teruskan ke saluran telinga. Suara ini akan membentuk suatu gelombang yang dapat menggetarkan gendang telinga (membran thympani), getaran tersebut menyebabkan tiga tulang pendengaran (martil, landasan, dan sanggurdi ) ikut bergetar. Ketiga tulang ini berfungsi sebagai sistem pengungkit yang melipatgandakan gaya dan tekanan gelombang bunyi. Lalu meneruskan getaran bunyi ke telinga bagian dalam. Telinga bagian dalam berisi rumah siput yang berisi cairan. Sel-sel rambut yang kecil di dalam rumah siput bergetar menyebabkan impuls-impuls syaraf dikirim ke otak melalui syaraf auditori. 

Gambar 1.3. Mekanisme Pendengaran Manusia

Masih ingatkah kalian materi besaran dan satuan yang sudah kalian pelajari dikelas VII semester 1? Ya, besaran merupakan segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan  mempunyai satuan. Taukah kalian bahwa getaran juga mempunyai besaran. Berikut besaran yang ada pada getaran.

AMPLITUDO

Titik O pada gambar 1.4 adalah titik kesetimbangan. Jarak antara benda yang bergetar dengan titik kesetimbangan disebut simpangan. Misalkan suatu ketika beban yang bergetar berada di posisi C, dan jarak CO adalah 3 cm. Maka simpangan getaran pada saat itu adalah 3 cm. Simpangan terbesar getaran pada Gambar 1.4 adalah jarak OA atau OB. Simpangan terbesar ini disebut amplitudo suatu getaran. Misalnya, jarak OB pada gambar 1.3 adalah 5 cm. Maka amplitudo getaran itu 5 cm.

Periode suatu Getaran

Gambar 1.4. bagan getaran bandul.

Menunjukkan apakah jarak OB? jarak OC?
Sumber: Contextual Teaching and Learning Ilmu

Pengetahuan Alam

Bagaimana cara yang kamu lakukan untuk memperbesar amplitudo getaran itu? Tentu saja kamu harus mengerahkan energi untuk memperbesar simpangan maksimum beban itu. Jadi amplitudo suatu getaran berkaitan erat dengan energi getaran tersebut. Jika amplitudo suatu getaran besar, maka energi getarannya juga besar. Sebaliknya jika amplitudo suatu getaran kecil, maka energi getarannya juga kecil. 

PERIODE 

Perhatikan lagi bagan getaran ayunan pada Gambar 1.1. Gerakan beban tersebut akan melewati titik-titik A,B,C,B,A, dan seterusnya. Yang dimaksud dengan satu getaran adalah satu lintasan tertutup, yakni lintasan gerakan yang kembali ke tempat semula. Satu getaran pada Gambar 1.1 adalah lintasan beban melalui titik-titik A, B, C, B, A, atau C, B, A, B, C.

Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran disebut periode, dilambangkan dengan T. Periode diukur dalam satuan sekon. Misalkan untuk melakukan 1 getaran diperlukan waktu 0,5 sekon, maka T = 0,5 sekon.

FREKUENSI 

Apabila kamu menggetarkan ujung penggaris yang menjulur melebihi tepi meja beberapa kali dengan panjang yang berbeda-beda, kamu akan melihat bahwa banyaknya getaran tiap sekonnya berbeda pula. Banyaknya getaran yang terjadi setiap sekon disebut frekuensi getaran. Besar frekuensi getaran ujung penggaris tersebut berbeda dengan frekuensi getaran sayap lebah pada Gambar 1.5. Satuan frekuensi (f) adalah 1/sekon, disebut juga hertz atau Hz, untuk menghormati ilmuwan Jerman Heinrich Hertz. Frekuensi 1000 hertz disebut juga 1 kilohertz atau 1 kHz.

Hubungan frekuensi dengan periode suatu getaran adalah:

Gambar 1.5 Pada saat terbang, sayap-sayap lebah bergetar dengan frekuensi yang cukup tinggi, hingga kamu dapat mendengar bunyinya.

Cermati contoh di bawah ini agar kamu dapat memahami hubungan frekuensi dan periode. Selanjutnya kamu kerjakan soal latihan.

Hubungan Frekuensi dan Periode

Contoh soal
Sebuah beban pada pegas bergetar dengan periode 0,05 sekon. Berapakah frekuensi getaran tersebut? Langkah-langkah Pemecahan Masalah
Apa yang diketahui? periode (T) = 0,05 s.
Apa yang tidak diketahui? frekuensi (f )
Pilih rumusnya :  
f = 1 : T
Penyelesaian : 
f = 1 : T 
  = 1 : (0,05 sekon) 
  = 20 Hz

Bagaimana apakah kalian sudah lebih paham mengenai getaran?
Untuk mereview dan memperdalam kembali materi getaran yang sudah kalian pelajari diatas, simaklah video berikut.

continue reading Getaran

Tujuan Pembelajaran

1. Melalui kegiatan percobaan “Ayunan Bandul”, dilengkapi dengan video pembelajaran tentang getaran, dengan menggunakan Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) 1, peserta didik dapat menjelaskan pengertian getaran.
2. Melalui kegiatan percobaan “Ayunan Bandul”, dengan menggunakan LKPD 1, peserta didik dapat  menyebutkan parameter-parameter yang terdapat pada getaran.
3. Melalui kegiatan diskusi peserta didik dapat  menganalisis frekuensi dan periode pada suatu getaran.
4. Melalui kegiatan diskusi dan percobaan  peserta didik dapat menganalisis hubungan panjang tali dengan periode dan frekuensi
5. Melaui kegiatan diskusi dan video mekanisme bunyi dapat didengar oleh manusia, peserta didik dapat menjelaskan mekanisme manusia dapat mendengar.
6. Melalui kegiatan percobaan “Ayunan Bandul”, dengan menggunakan LKPD 1, peserta didik dapat menyajikan data tentang hasil percobaan tentang getaran.
7. Melalui kegiatan percobaan “Gelombang”, dengan menggunakan LKPD 2, peserta didik dapat menjelaskan pengertian gelombang
8. Melalui kegiatan percobaan “Gelombang”, dengan menggunakan LKPD 2, peserta didik dapat menghitung panjang gelombang dan kecepatan gelombang 
9. Melalui  kegiatan diskusi dengan bantuan video pembelajaran tentang gelombang , peserta didik dapat menjelaskan jenis-jenis gelombang.
10. Melalui kegiatan percobaan “Gelombang”, dengan menggunakan LKPD 2, peserta didik dapat menyajikan data hasil percobaan tentang gelombang.
11. Melalui kegiatan diskusi dan percobaan “Pemantulan Gelombang”, dengan menggunakan LKPD 3, peserta didik dapat menjelaskan terjadinya pemantulan gelombang.
12. Melalui kegiatan percobaan “Pemantulan Gelombang”, dengan menggunakan LKPD 3, peserta didik dapat menghitung kedalaman atau jarak sumber bunyi ke suatu benda pada konsep pemantulan gelombang.
13. Melalui kegiatan percobaan “Pemantulan Gelombang”, dengan menggunakan LKPD 3, peserta didik dapat menyajikan data hasil percobaan tentang pemantulan gelombang.

continue reading Tujuan Pembelajaran

KI KD

KI

1. Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya.
2. Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (toleransi, gotong royong), santun, dan percaya diri, dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan social dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya.
3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata.
4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori.

KD 

3.11 Menganalisis konsep getaran, gelombang, dan bunyi dalam kehidupan sehari-hari termasuk sistem pendengaran manusia dan sistem sonar pada hewan.

4.11 Menyajikan hasil percobaan tentang getaran, gelombang, dan bunyi 

continue reading KI KD

Petunjuk Penggunaan Modul

1. Keberhasilan belajar tergantung dari kedisiplinan dan ketekunan peserta didik dalam memahami dan mematuhi langkah – langkah belajarnya.
2. Belajar dengan modul ini dilakukan secara mandiri atau kelompok, baik disekolah maupun luar sekolah.
3. Dalam modul ini semua materi dijelaskan secara rinci dan merupakan sumber belajar.
4. Langkah–langkah berikut perlu kalian ikuti secara berurutan dalam mempelajari modul ini :
• Baca dan pahami benar – benar tujuan yang tedapat dalam modul ini.
• Perhatikan uraian materi yang terdapat dalam modul
•  Bila dalam mempelajari modul tersebut mengalami kesulitan , diskusikan dengan teman – teman yang lain. Dan apabila belum terpecahkan sebaiknya tanyakan pada guru.
• Rangkumlah materi yang telah dipelajari dengan bahasamu sendiri agar lebih mudah dalam mengingat kembali materi yang telah diulas dan dipelajari.

continue reading Petunjuk Penggunaan Modul

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dapat terselesaikannya modul IPA terpadu berbasis WEB untuk SMP. Modul ini bertujuan untuk membantu siswa SMP dalam memahami penggunaan dan pengembangan konsep – konsep baru agar lebih terarah. Kami berharap bahwa modul ini juga dapat menambah referensi bagi siswa SMP dalam pembelajran IPA.

Dalam modul ini memuat tentang uraian materi-materi yang berkaitan dengan “GETARAN DAN GELOMBANG”. Selain itu untuk memudahkan pemahaman juga terdapat rangkuman. Kami juga menyisipkan video-video pembelajaran terkait dengan materi getaran dan gelombang ini serta info-info tentang sains yang berkaitan dengan materi. Kami berusaha menyusun modul IPA terpadu SMP ini sesuai dengan kebutuhan siswa dan guru sehingga dapat terjadi kegiatan belajar mengajar yang lebih komunikatif dan optimal.

 Akhirnya, kami mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan modul ini, semoga dapat memberikan andil dalam kemajuan siswa untuk mempelajari IPA. Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan modul ini. Untuk itu, kritik dan saran bagi kesempurnaan modul ini sangat kami harapkan. Semoga modul insert video ini dapat memberikan manfaat bagi pembentukan ketrampilan generik dan hasil belajar siswa dalam penerapan IPA di kehidupan sehari – hari.

Yogyakarta, 5 Januari 2019

continue reading Kata Pengantar