Cepat Rambat Gelombang Transversal pada Dawai atau Senar

, , 2 Comments

Dari eksperimen menggunakan alat sonometer diketahui bahwa cepat rambat gelombang transversal pada dawai (v) sebanding dengan akar tegangan dawai F dan berbanding terbalik dengan akar massa persatuan panjang dawai (\mu). Dengan demikian, cepat rambat gelombang transversal pada dawai dapat dinyatakan dengan persamaan berikut.

v=\sqrt{\frac{F}{\mu}}  ;  \mu = \frac{m}{l}

maka :

v=\sqrt{\frac{F}{\frac{m}{l}}}=\sqrt{\frac{Fl}{m}}

Karena \rho = \frac{m}{V} atau m=\rho V, maka :

v=\sqrt{\frac{Fl}{\rho V}}=\sqrt{\frac{Fl}{\rho A l}}=\sqrt{\frac{F}{\rho A}}

Dengan :
v = cepat rambat getaran pada dawai (m/s)
F = gaya tegangan tali (N)
\mu = massa per satuan panjang dawai (kg/m)
m = massa dawai (m)
l = panjang dawai (m)
\rho = massa jenis bahan dawai (kg/m^3 )
A = luas penampang dawai (m^2 )
V = volume dawai (m^3 )

Contoh Soal :
Dawai sepanjang 0,98 m ditegangkan dengan beban sebesar 0,64 kg yang digantungkan secara vertikal. Apabila massa dawai 9,604 \times 10^{-2}kg, kecepatan rambat gelombang yang dihasilkan dawai tersebut adalah ….
A. 14 m/s
B. 12 m/s
C. 10 m/s
D. 8 m/s
E. 6 m/s

Pembahasan :
Gaya tegangan tali : F = m \times g =0,64 \times 9,8 = 6,272 N
Massa persatuan panjag dawai : \mu = \frac{m}{l}=\frac{9,604\times 10^{-2}}{0,98}=9,8\times 10^{-2} kg/m
Sehingga diperoleh kecepatan rambat gelombang dawai adalah :
v=\sqrt{\frac{F}{\mu}}=\sqrt{\frac{6,272}{9,8\time 10^{-2}}}=\sqrt{0,64\times 10^{2}} = 0,8 \times 10^{1} = 8 m/s
Jawaban : D

 

2 Responses

Leave a Reply