3. Berikut yang bukan ciri gelombang stasioner adalah .... a. terdiri atas simpul dan perut b. pada simpul simpangannya selalu nol pada perut amplitudonya paling besar d. semua titik simpangannya tidak sama e. semua titik simpangannya sama C. 


Gelombang stasioner juga disebut sebagai gelombang diam, karena amplitudo disetiap titik sepanjang gelombang tidak berubah, alias tetap. Gelombang stasioner merupakan gelombang yang dihasilkan dari perpaduan (superposisi) gelombang datang dan gelombang pantul. Gelombang stasioner dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang stasioner ujung terikat dan gelombang stasioner ujung bebas. Gelombang stasioner ujung terikat terbentuk dari gelombang datang dari ujung getar dengan gelombang pantul dari ujung lain yang terikat. Sedangkan gelombang stasioner ujung bebas adalah gelombang stasioner yang terbentuk dari gelombang datang dari ujung getar dengan gelombang pantul dari ujung lain yang yang bebas bergerak. Sebagai contoh untuk menjawab soal ini kita akan membahas lebih detail berkenaan dengan gelombang stasioner ujung bebas.


Identifikasi Konsep


<b>Gelombang Stasioner ujung Bebas</b>
Sebagai contoh gelombang stasioner ujung bebas kita gunakan tali panjang dimana salah satu ujungnya digetarkan dan ujung yang lain di ikat pada sebuah cincin dan dimasukkan pada sebuah batang vertikal sehingga bisa bergerak bebas naik turun.
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-2/ChapId-48/LessonId-72/ModuleId-2/QuestionCode-21IDDWC8MR2/6e.png" />

Gelombang datang berasal dari penggetar dan menjalar ke arah kanan, persamaan gelombang sebagai berikut:
	\[y = A\sin \left( {\omega t - kx} \right)\]

Sedangkan gelombang pantul merambat dari batang vertikal (ujung bebas) ke arah kiri, persamaan gelombang sebagai berikut:
\[y =  - A\sin \left( {\omega t + kx} \right)\]
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-2/ChapId-48/LessonId-72/ModuleId-2/QuestionCode-21IDDWC8MR2/6d.png" />

Perpaduan dari kedua gelombang akan dihasilkan persamaan gelombang:
\[\begin{array}{l}{y_{{\rm{gabungan}}}} = {y_{{\rm{datang}}}} + {y_{{\rm{pantul}}}}\\{y_{{\rm{gabungan}}}} = A\sin \left( {\omega t - kx} \right) - A\sin \left( {\omega t + kx} \right)\end{array}\]

Dengan menggunakan persamaan kesebandingan trigonometri, \(\begin{array}{l}\sin A - \sin B = 2\cos \left( {\frac{{A + B}}{2}} \right)\sin \left( {\frac{{A - B}}{2}} \right)\\A = \omega t - kx\\B = \omega t + kx\end{array}\)

Kita peroleh persamaan superposisi gelombang datang dengan gelombang pantul:
\[{y_{gabungan}} = 2A\sin \left( {\omega t} \right)\cos \left( {kx} \right)\]

Amplitudo titik yang berjarak x dari ujung bebas sebesar:
\[{A_s} = 2A\cos \left( {kx} \right)\]

Dimana:
\({y_{gambungan}}\) = simpangan pada titik yang berjarak x dan pada waktu t
A = amplitudo gelomang datang/gelombang pantul
\(\omega \)= kecepatan sudut
t = waktu
k = konstanta gelombang
x = jarak titik pada gelombang dari ujung bebas
\({A_{s}}\) = Amplitudo pada titik yang berjarak x dari ujung bebas

Jika digambarkan bentuk dari gelobamng stasioner ujung bebas sebagai berikut:
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-2/ChapId-48/LessonId-72/ModuleId-2/QuestionCode-21IDDWC8MR2/9a.png" />

Pada gelombang stasioner akan muncul perut dan simpul, perut adalah suatu titik yang berjarak x dari ujung bebas yang memiliki amplitudo maksimum. Sedangkan perut merupakan titik yang memiliki amplitudo bernilai nol.

Kita bahas opsi pada soal:
a.	Terdiri atas simpul dan perut. Benar, 

b.	Pada simpul simpangannya selalu nol. Benar, simpul merupakan titik yang berjarak x dari ujung bebas yang simpangannya selalu nol.

c.	Pada perut amplitudonya paling besar. Benar, perut merupakan titik yang berjarak x dari ujung bebas yang simpangannya selalu maksimum/paling besar.

d.	Semua titik simpangannya tidak sama. Salah, jika kita perhatikan gambar gelombang stasioner ujung bebas, bisa jadi pada titik yang jaraknya (x) berbeda dari ujung bebas memiliki simpangan/amplitudo yang sama, sebagai contoh titik U dan T.

e.	Semua titik simpangannya sama. Salah, jika kita perhatikan gambar gelombang stasioner ujung bebas, bisa jadi pada titik yang jaraknya (x) berbeda dari ujung bebas memiliki simpangan/amplitudo yang berbeda, sebagai contoh titik Q dan U.


Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi


Jadi, jadi yang bukan ciri gelombang stasioner adalah opsi “d” dan “e” karena bisa jadi pada titik yang jaraknya (x) berbeda dari ujung bebas akan memiliki simpangan/amplitudo yang berbeda/sama.
