View
306
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
Awesome physics with Alina Iman Arif
CHAPTER 5 WAVES GELOMBANG 5.1 Basic waves Asas Gelombang There are two types of waves: Terdapat dua jenis gelombang iaitu:
Progressive waves Gelombang progresif
Stationary wave Gelombang pegun
the wave where the wave profile moves with time
gelombang di mana profil gelombang bergerak dengan masa
the wave in which the wave profile does not travel with time
gelombang di mana profil gelombang tidak merambat dengan masa
Example: Contoh: • Transverse waves
Gelombang melintang • Longitudinal waves.
Gelombang membujur
Example: Contoh: Resulting waves in musical instruments Gelombang yang terhasil di dalam alat-alat muzik
WAVE GELOMBANG
transferring energy from one location to another which is produced by an oscillating or vibration motion
memindahkan tenaga dari satu lokasi ke lokasi lain yang dihasilkan oleh gerakan berayun atau getaran TRANSVERSE WAVE
Gelombang melintang LONGITUDINAL WAVE
Gelombang membujur Pattern of
wave produced
Bentuk gelombang
yang dihasilkan
Direction of vibration
Arah gerakan
The vibration of the particle in the medium is perpendicular to the direction of the propagation of the wave Getaran zarah dalam medium yang berserenjang (900) dengan arah perambatan gelombang
The vibration of the particle in the medium is parallel to the direction of the propagation of the wave Getaran zarah dalam medium yang selari dengan arah perambatan gelombang
Example Contoh
Water wave, Light wave and Electromagnetic wave Gelombang air, gelombang cahaya dan gelombang elektromagnet
Sound wave *need a medium (air, liquid, solid) to propagate Gelombang bunyi *memerlukan medium (udara, cecair dan pepejal) untuk merambat
Wavelength Panjang
gelombang
Distance between two successive crest or trough Jarak di antara dua puncak atau palung yang berturut-turut.
Distance between two successive compression or rarefaction Jarak di antara dua mampatan atau regangan yang berturut-turut.
Awesome physics with Alina Iman Arif
Physical quantity
Kuantiti Fizik
Meaning Maksud
SI unit Unit SI
Symbol Simbol
Amplitude
Amplitud
The maximum displacement from its equilibrium position. Anjakan/Sesaran maksimum dari kedudukan keseimbangan. Amplitude relates to loudness in sound and brightness in light. Amplitud berkaitan dengan kekuatan dalam bunyi dan kecerahan dalam cahaya.
meter a
Period Tempoh
The time taken for an oscillation to complete one cycle. Masa yang diambil untuk satu ayunan untuk melengkapkan satu kitaran.
Second Saat T
Frequency Frekuensi
The number of waves produced in one second. Bilangan gelombang yang dihasilkan dalam satu saat.
Hertz f
Wavelength Panjang
gelombang
The distance between two successive crests or two successive troughs. Jarak di antara dua puncak berturut-turut atau dua palung berturut-turut.
The distance between two successive compressions or two successive rarefactions in a sound wave. Jarak antara dua mampatan yang berturut-turut atau dua regangan berturut-turut dalam gelombang bunyi.
Meter
1Tf
=
1fT
=
l
Awesome physics with Alina Iman Arif
The speed of a wave is the measurement of how fast a crest is moving from a fixed point. SI unit is ms-1. Kelajuan gelombang adalah ukuran berapa cepat puncak yang bergerak dari satu titik tetap. Unit SI adalah ms-1.
The relationship between speed, wavelength and frequency: Hubungan antara kelajuan, panjang gelombang dan frekuensi:
Displacement-distance graph Graf Sesaran-jarak
Displacement-time graph Graf Sesaran-Masa
To find frequency, Untuk mencari frekuens,
lv = f
1fT
=
Awesome physics with Alina Iman Arif
5.2 Damping dan Resonance Pelembapan dan Resonans
Damping Pelembapan
The decrease in the amplitude of an oscillating system when its energy is drained out as heat energy. The amplitude of an oscillating system will gradually decrease and become zero when the oscillation stops. Penurunan dalam amplitud sistem berayun apabila tenaganya dialirkan sebagai tenaga haba. Amplitud sistem berayun akan beransur-ansur berkurangan dan menjadi sifar apabila ayunan berhenti.
Resonance Resonans
Resonance occurs when a system is made to oscillate at a frequency equivalent to its natural frequency by an external force. The resonating system oscillates at its maximum amplitude. Resonans berlaku apabila sistem yang dibuat untuk berayun pada frekuensi yang bersamaan dengan frekuensi semula jadi oleh kuasa luar. Sistem bergema berayun pada amplitud maksimum.
Resonance happens when, Resonans berlaku apabila,
Driver frequency = Natural frequency
Frekuensi pemandu = Frekuensi Asli
Same length means same natural frequency Panjang yang sama bermakna frekuensi semula jadi yang sama
Awesome physics with Alina Iman Arif
5.3 Reflection of waves Pantulan Gelombang
Characteristics of the reflection of waves: Ciri-ciri pantulan gelombang:
Physical Quantity Kuantiti Fizik
Incidence wave Gelombang tuju
Reflected wave Gelombang pantulan
Frequency Frekuensi
Unchanged (come from the same source; water wave) Tidak berubah (datang dari sumber yang sama; gelombang
air) Speed Laju
Unchanged Tidak berubah
Wavelength Panjang gelombang
Unchanged Tidak berubah
Direction of Propagation Arah rambatan
Changed Berubah
Awesome physics with Alina Iman Arif
5.4 Refraction of waves Pembiasan Gelombang
Characteristics of the refraction of waves: Ciri-ciri pembiasan gelombang:
Physical Quantity Kuantiti Fizik
Shallow area Kawasan cetek
Deep area Kawasan dalam
Frequency Frekuensi
Unchanged (come from the same source; water wave) Tidak berubah (datang dari sumber yang sama; gelombang air)
Velocity Halaju
Decrease Berkurang
Increase Bertambah
Wavelength Panjang gelombang
Decrease Berkurang
Increase Bertambah
Direction of Propagation
Arah rambatan
Bends towards the normal line Membengkok ke arah normal
Bends away the normal line Membengkok menjauhi normal
Awesome physics with Alina Iman Arif
5.5 Diffraction of waves Pembelauan Gelombang • Spreading out of waves after passing through a gap or around an obstacles.
Penyebaran gelombang selepas melalui suatu celah atau sekitar halangan.
• Amplitude of diffracted waves decrease because the energy is dispersed to a larger area. Amplitud gelombang dibelaukan berkurangan kerana tenaga tersebar ke kawasan yang lebih besar.
Characteristics of the diffraction of waves: Ciri-ciri pembelauan gelombang:
Physical Quantity Kuantiti Fizik
Condition (diffracted waves) Keadaan (gelombang dibelaukan)
Frequency Frekuensi
Unchanged (come from the same source; water wave) Tidak berubah (datang dari sumber yang sama; gelombang air)
Speed Laju
Unchanged Tidak berubah
Wavelength Panjang gelombang
Unchanged Tidak berubah
Amplitude (Energy) Amplitud (Tenaga)
Decrease Berkurang
Awesome physics with Alina Iman Arif
5.6 Interference of waves Interferens Gelombang
Experiment to study the interference of water wave. Eksperimen untuk mengkaji Interferens gelombang air.
𝜆 = wavelength of water wave Panjang gelombang air a = distance between two dippers jarak di antara dua penggetar x = distance between two consecutive antinodal line or nodal line jarak berturutan di antara garis antinod dan garis nod D = distance between dippers and screen Jarak di antara penggetar dan skrin
axD
l =
Awesome physics with Alina Iman Arif
5.6 Electromagnetic waves Gelombang Elektromagnet
The electric and magnetic field vibrate perpendicular to each other and to the direction of propagation. Medan elektrik dan magnet bergetar serenjang antara satu sama lain dengan arah perambatan.
TYPE OF EM WAVE JENIS GELOMBANG ELEKTROMAGNET
SOURCE SUMBER
APPLICATION APLIKASI
Radio waves Gelombang Radio l = 10-1 - 105 m
Electrical oscillating circuit Litar pemancar elektrik
- Telecommunications Telekomunikasi
- Broadcasting : tv and radio transmission Menghantar maklumat radio dan televisyen
Microwave Gelombang Mikro l = 10-3 – 10-1 m
Oscillating electrical charge in a microwave transmitter Pemancar gelombang mikro
- Satellite transmissions komunikasi satelit
- Radar Digunakan dalam radar
- Cooking pemasakan makanan dengan ketuhar gelombang mikro
Infrared Sinar Inframerah l = 10-6 – 10-3 m
Hot bodies, the sun and fires Jasad panas dan sinaran matahari
- Night vision Penglihatan malam
- Thermal imaging and physiotherapy lampu inframerah digunakan dalam fisioterapi
- Remote controls Alat kawalan
Visible light Cahaya nampak l = 10-7 m
The sun, hot objects, light bulbs, fluorescent tubes Api, jasad panas yang membara, tiub nyahcas dan sinaran matahari
- Sight Penglihatan
- Photosynthesis in plants proses fotosintesis
- Photography Fotografi
Ultraviolet radiation Sinar Ultraungu l = 10-9 – 10-7 m
Very hot objects, the sun, mercury vapor lamps Tiub discas dan jasad yang sangat panas
- Identification of counterfeit notes Untuk mengesan wang kertas palsu
- Sentrilisation to destroy germs untuk pensterilan
X-ray Sinar- X l = 10-11 – 10-9 m
x-ray tubes Tiub sinar-X
- Radiotherapy Radioterapi
- Detection of cracks in building structures Mencari retakan dalam paip logam
Gamma rays Sinar Gamma l = 10-14 – 10-10 m
Radioactive subtances Bahan radioaktif
- Cancer treatment Merawat kanser
- Sterilisation of equipment Pensterilan
- Pest control in agriculture Kawalan perosak dalam pertanian
Recommended