Menggambar Gelombang berjalan dengan menggunakan Microsoft

MENGGAMBAR PERSAMAAN GELOMBANG
BERJALAN DENGAN MENGGUNAKAN EXEL
Menggambar Gelombang berjalan dengan menggunakan Microsoft Exel
Microsoft Exel dapat digunakan untuk mempelajari persamaan gelombang berjalan.
Kamu aka belajar bagaimana menggunakanya untuk smulasi gelombang berjalan.
Berikut ini diberikan contoh bagaimana membuat smulasi gelombang berjalan dengan
memariasikan parameter-parameternya dan hasil grafiknya. Selanjutnya siswa dapat
menganalisa dan melanjutkan membuat grafik untuk persamaan kecepatan, percepatan
dan superposisi gelombang.
Persamaan gelombang berjalan dapat dituliskan sebagai berikut:
𝑦𝑝 = 𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑡𝑘𝑋).......(1)
Dengan :
𝑦𝑝 = simpangan (m
𝐴 = amplitudo (m)
𝑘 = bilangan gelombang =
2𝜋
𝜆
𝑣 = cepat rambat gelombang (m/s)
𝜆 = panjang gelombang (m)
𝑡 = waktu (s)
𝑓 = frekuensi (hz)
𝑇 = periode (sekon)
𝑥 = jarak (m)
𝜔 = kecepatan sudut (rad/s)=2𝜋𝑓 =
2𝜋
𝑇
Langkah- langkah :
1. Bukalah software Microsoft Exel. Gunakan Blank Workbook.
2. Simpangan gelombang berjalan terhadap waktu. Buatlah pada kolom A, waktu (t) dari
nol sampai 300 sekon. Artinya gelombang mulai berbetar dari waktu 0 detik sampai
300 detik. Pada kolom B, simpangan, beserta data-data yang diperlukan seperti
berikut :
3. Masukan data amplitudo, periode getar, panjang gelombang dan nilai x pada kolom
yang disediakan
4. Masukkan formula untuk persamaan f, k, ω dan ϕ
Dimana :
1
𝑓=
𝑇
2𝜋
𝑘=
𝜆
𝜙 = 𝑘𝑥
𝜔 = 2𝜋𝑓
5. Untuk kolom f ketiklah tulisan =1/K2, untuk kolom k, ketiklah tulisan
=(2*(22/7))/M3. Untuk kolom ϕ ketiklah tulisan =I3*K3. Untuk kolom ω ketiklah
=2*(22/7)*I2.
6. Maka akan tampak tampilan sebagai berikut:
7. Masukkan persamaan gelombang berjalan pada kolom B dengan persamaan:
y= Asin(ωtϕ), sehingga untuk baris di bawah kolom y1 ditulis :
=$F$1*sin(radians(($F$2*A2)+$F$3)). Dengan arti dari tutisan tersebut adalah:
$F$1 : parameter untuk Amplitudo (A1) diletakkan pada kolom F baris pertama
$F$2 : parameter untuk frekuensi sudut (ω1) diletakkan pada kolom F baris ke 2
$F$3: parameter untuk sudut fase (ϕ1) diletakkan pada kolom F baris ke 3
8. Buatlah grafik dari persamaan tersebut dengan insert, chart.
9. Masukkan data yang akan dibuat grafiknya
10. Maka akan dihasilkan;
11. Buatlah pada sheet berikutnya grafik kecepatan getar dengan persamaan :
V p   ACos(t  kX )
12. Maka akan didapatkan :
13. Pada lembar sheet berikutnya buatlah grafik percepatan terhadap waktu dengan
menggunakan persamaan :
a p   A 2 Sin(t  kX )
ANALISIS GRAFIK
Setalah grafik persamaan simpangan, kecepatan dan percepatan gelombang dibuat,
lakukanlah diskusi kelompok dengan cara menerangkan arti fisika dari hasil grafik untuk
simpangan vs waktu, kecepatan vs waktu, percepatan vs waktu dan superposisi y1+y2,dengan
cara merubah parameter A (amplitudo), ω (kecepatan sudut), ϕ (sudut fase), T(periode),
λ(panjang gelombang), x(posisi). Buatlah tabel seperti di bawah ini pada kertas lain dan
jelaskanlah arti fisika dari masing- masing hasil simulasi
y
y1
y1
y1
y1
y1
y1 (bergerak ke
bawah)
y1+ y2
y1+ y2
y1+ y2
y1+ y2
A
diubah
tetap
tetap
tetap
tetap
tetap
T
tetap
diubah
tetap
tetap
tetap
tetap
λ
tetap
tetap
diubah
tetap
tetap
tetap
x
tetap
tetap
tetap
diubah
diubah (-)
tetap
A1=A2
A1=2A2
A1=A2
A1=A2
ω1=ω2
ω1=ω2
ω1=2ω2
ω1=ω2
λ1=λ2
λ1=λ2
λ1=λ2
λ1=2λ2
X=0
X=0
X=0
X=0
Arti fisika
Setelah melakukan simulasi di atas, jelaskan aplikasi konsep gelombang berjalan di sekeliling
kita.