Selamat datang di sumber latihan soal fisika materi gelombang terlengkap! Materi gelombang merupakan salah satu fondasi penting dalam fisika, mencakup berbagai fenomena alam yang menarik, mulai dari suara yang kita dengar hingga cahaya yang kita lihat. Memahami konsep dasar gelombang seperti amplitudo, frekuensi, panjang gelombang, periode, dan cepat rambat adalah kunci untuk menguasai topik ini. Kumpulan soal ini dirancang khusus untuk membantu Anda menguji pemahaman Anda tentang gelombang transversal, gelombang longitudinal, gelombang mekanik, dan gelombang elektromagnetik. Anda akan menemukan berbagai tipe soal, termasuk pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan menjodohkan, yang mencakup fenomena gelombang seperti pemantulan, pembiasan, difraksi, interferensi, serta efek Doppler. Latihan soal ini ideal untuk siswa SMA/MA atau siapa pun yang ingin memperdalam pengetahuan fisika gelombang. Dengan pembahasan yang jelas, Anda dapat mengidentifikasi area yang perlu diperbaiki dan meningkatkan kemampuan analisis Anda. Persiapkan diri Anda untuk meraih nilai terbaik dengan berlatih secara konsisten!
Contoh Soal soal fisika materi gelombang
A. Pilihan Ganda
1. Gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatnya disebut…
- A. Gelombang transversal
- B. Gelombang longitudinal
- C. Gelombang mekanik
- D. Gelombang elektromagnetik
- E. Gelombang stasioner
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatnya, contohnya gelombang pada tali atau gelombang cahaya.
2. Sebuah gelombang memiliki frekuensi 20 Hz dan panjang gelombang 15 cm. Cepat rambat gelombang tersebut adalah…
- A. 1,5 m/s
- B. 2 m/s
- C. 3 m/s
- D. 4 m/s
- E. 5 m/s
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Cepat rambat gelombang (v) dihitung dengan rumus v = λ × f. Diketahui f = 20 Hz dan λ = 15 cm = 0,15 m. Maka, v = 0,15 m × 20 Hz = 3 m/s.
3. Waktu yang dibutuhkan untuk satu getaran penuh atau satu gelombang penuh melewati suatu titik disebut…
- A. Frekuensi
- B. Periode
- C. Amplitudo
- D. Panjang gelombang
- E. Cepat rambat
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Periode adalah waktu yang dibutuhkan untuk satu getaran atau satu siklus gelombang penuh.
4. Berikut ini yang merupakan contoh gelombang longitudinal adalah…
- A. Gelombang bunyi
- B. Gelombang cahaya
- C. Gelombang pada tali
- D. Gelombang air di permukaan
- E. Gelombang radio
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Gelombang bunyi adalah contoh klasik dari gelombang longitudinal, di mana arah getaran partikel medium sejajar dengan arah rambat gelombang.
5. Fenomena gelombang di mana gelombang membelok saat melewati celah sempit atau ujung penghalang disebut…
- A. Refleksi
- B. Refraksi
- C. Interferensi
- D. Difraksi
- E. Polarisasi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Difraksi adalah pembelokan atau penyebaran gelombang ketika melewati celah atau tepi penghalang.
6. Jika frekuensi suatu gelombang diperbesar, sedangkan cepat rambatnya tetap, maka panjang gelombang akan…
- A. Bertambah
- B. Berkurang
- C. Tetap
- D. Tidak dapat ditentukan
- E. Berbanding lurus dengan frekuensi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Berdasarkan rumus v = λ × f, jika v konstan dan f diperbesar, maka λ harus mengecil agar hasil perkalian tetap sama. Jadi, panjang gelombang akan berkurang.
7. Gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya disebut…
- A. Gelombang elektromagnetik
- B. Gelombang mekanik
- C. Gelombang transversal
- D. Gelombang longitudinal
- E. Gelombang stasioner
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium elastis untuk merambat, seperti gelombang bunyi atau gelombang air.
8. Amplitudo gelombang adalah…
- A. Simpangan maksimum gelombang
- B. Jarak antara dua puncak berurutan
- C. Jumlah getaran per satuan waktu
- D. Waktu yang dibutuhkan untuk satu getaran
- E. Kecepatan rambat gelombang
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Amplitudo adalah simpangan maksimum dari posisi setimbang suatu partikel dalam gelombang.
9. Sebuah gelombang merambat dengan cepat rambat 340 m/s. Jika frekuensinya 680 Hz, panjang gelombangnya adalah…
- A. 0,25 m
- B. 0,4 m
- C. 0,5 m
- D. 0,6 m
- E. 0,75 m
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Menggunakan rumus λ = v / f. Diketahui v = 340 m/s dan f = 680 Hz. Maka, λ = 340 m/s ÷ 680 Hz = 0,5 m.
10. Peristiwa ketika dua gelombang atau lebih bertemu dan saling berinteraksi, menghasilkan pola gelombang baru, disebut…
- A. Interferensi
- B. Refleksi
- C. Refraksi
- D. Difraksi
- E. Polarisasi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Interferensi adalah superposisi dua gelombang atau lebih yang menghasilkan pola gelombang baru, bisa berupa penguatan (konstruktif) atau pelemahan (destruktif).
11. Gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang terpanjang adalah…
- A. Sinar-X
- B. Sinar ultraviolet
- C. Cahaya tampak
- D. Gelombang radio
- E. Sinar gamma
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Dalam spektrum elektromagnetik, gelombang radio memiliki panjang gelombang terpanjang dan frekuensi terendah.
12. Sebuah sumber bunyi bergetar 1200 kali dalam 1 menit. Frekuensi getaran sumber bunyi tersebut adalah…
- A. 10 Hz
- B. 20 Hz
- C. 30 Hz
- D. 60 Hz
- E. 120 Hz
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Frekuensi (f) adalah jumlah getaran per satuan waktu. Diketahui jumlah getaran = 1200 dan waktu = 1 menit = 60 detik. Maka, f = 1200 getaran ÷ 60 detik = 20 Hz.
13. Efek Doppler adalah fenomena perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang yang diterima oleh pengamat karena…
- A. Perubahan amplitudo gelombang
- B. Perubahan medium perambatan
- C. Gerak relatif antara sumber dan pengamat
- D. Interferensi gelombang
- E. Difraksi gelombang
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Efek Doppler terjadi karena adanya gerak relatif antara sumber gelombang dan pengamat.
14. Manakah pernyataan yang benar mengenai hubungan antara periode (T) dan frekuensi (f) gelombang?
- A. T = 1/f
- B. T = f
- C. T = v × f
- D. T = λ × f
- E. T = λ / f
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Periode adalah kebalikan dari frekuensi, dan sebaliknya. T = 1/f atau f = 1/T.
15. Gelombang yang dapat merambat di ruang hampa adalah…
- A. Gelombang bunyi
- B. Gelombang air
- C. Gelombang pada tali
- D. Gelombang cahaya
- E. Gelombang seismik
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Gelombang elektromagnetik (seperti cahaya, gelombang radio, sinar-X) tidak memerlukan medium untuk merambat dan dapat bergerak di ruang hampa.
16. Jika sebuah gelombang memiliki periode 0,5 detik, frekuensinya adalah…
- A. 0,25 Hz
- B. 0,5 Hz
- C. 1 Hz
- D. 2 Hz
- E. 4 Hz
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Frekuensi (f) adalah kebalikan dari periode (T). f = 1/T. Diketahui T = 0,5 s. Maka f = 1 ÷ 0,5 s = 2 Hz.
17. Peristiwa pemantulan gelombang disebut juga…
- A. Refleksi
- B. Refraksi
- C. Interferensi
- D. Difraksi
- E. Polarisasi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Refleksi adalah istilah ilmiah untuk pemantulan gelombang.
18. Gelombang stasioner terbentuk dari…
- A. Interferensi dua gelombang yang berlawanan arah
- B. Pembiasan gelombang
- C. Pemantulan gelombang
- D. Difraksi gelombang
- E. Polarisasi gelombang
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Gelombang stasioner atau gelombang berdiri terbentuk dari superposisi dua gelombang berjalan yang memiliki amplitudo, frekuensi, dan panjang gelombang yang sama tetapi arah rambatnya berlawanan.
19. Sebuah gelombang air bergerak dengan panjang gelombang 4 m. Jika cepat rambatnya 2 m/s, berapa periode gelombang tersebut?
- A. 0,5 detik
- B. 2 detik
- C. 4 detik
- D. 8 detik
- E. 16 detik
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Dari v = λ × f, maka f = v / λ. Lalu T = 1/f = λ / v. Diketahui λ = 4 m dan v = 2 m/s. Maka T = 4 m ÷ 2 m/s = 2 detik.
20. Bagian gelombang longitudinal yang merupakan daerah rapatan paling renggang disebut…
- A. Puncak
- B. Lembah
- C. Regangan
- D. Rapatan
- E. Simpul
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Pada gelombang longitudinal, daerah di mana partikel-partikel medium paling renggang disebut regangan, sedangkan daerah paling rapat disebut rapatan.
21. Kecepatan rambat gelombang bunyi di udara dipengaruhi oleh…
- A. Frekuensi sumber bunyi
- B. Amplitudo gelombang
- C. Panjang gelombang
- D. Suhu dan jenis medium
- E. Warna bunyi
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Cepat rambat gelombang bunyi sangat bergantung pada sifat-sifat medium tempat ia merambat, terutama suhu dan jenis medium (kerapatan dan modulus elastisitasnya).
22. Jika suatu gelombang merambat dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat, maka…
- A. Cepat rambatnya berkurang
- B. Panjang gelombangnya bertambah
- C. Frekuensinya berubah
- D. Amplitudonya tetap
- E. Arah rambatnya tidak berubah
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Saat gelombang merambat dari medium rapat ke kurang rapat, cepat rambatnya akan meningkat, dan panjang gelombangnya juga akan bertambah, sementara frekuensinya tetap.
23. Fenomena resonansi terjadi ketika…
- A. Gelombang dipantulkan sempurna
- B. Gelombang dibiaskan pada sudut tertentu
- C. Dua gelombang saling menghilangkan
- D. Frekuensi getaran sumber sama dengan frekuensi alami benda
- E. Gelombang melewati celah sempit
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena adanya benda lain yang bergetar dengan frekuensi yang sama atau kelipatan bulatnya.
24. Gelombang yang memiliki arah getaran sejajar dengan arah rambatnya disebut…
- A. Gelombang transversal
- B. Gelombang longitudinal
- C. Gelombang elektromagnetik
- D. Gelombang stasioner
- E. Gelombang permukaan
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya sejajar dengan arah rambatnya.
25. Pada gelombang stasioner, titik-titik yang selalu diam (tidak bergetar) disebut…
- A. Simpul
- B. Perut
- C. Amplitudo
- D. Puncak
- E. Lembah
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Simpul adalah titik-titik pada gelombang stasioner yang memiliki amplitudo nol, sehingga tidak bergetar.
B. Isian Singkat
1. Satuan internasional untuk frekuensi adalah…
Jawaban: Hertz (Hz)
2. Bagian gelombang transversal yang merupakan simpangan maksimum ke atas disebut…
Jawaban: Puncak gelombang
3. Fenomena gelombang yang menyebabkan pensil terlihat patah saat dimasukkan ke dalam air adalah…
Jawaban: Pembiasan (Refraksi)
4. Jika frekuensi suatu gelombang 50 Hz, maka periodenya adalah…
Jawaban: 0,02 detik
5. Gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat adalah gelombang…
Jawaban: Elektromagnetik
C. Menjodohkan
1. Jodohkanlah istilah-istilah gelombang berikut dengan definisinya yang tepat!
| Premis | Respon |
|---|---|
| Frekuensi | Jumlah getaran per satuan waktu |
| Periode | Waktu yang dibutuhkan untuk satu getaran penuh |
| Amplitudo | Simpangan maksimum gelombang dari posisi setimbang |
| Panjang Gelombang | Jarak antara dua puncak atau lembah berurutan |
2. Jodohkanlah fenomena gelombang berikut dengan deskripsi atau contohnya yang sesuai!
| Premis | Respon |
|---|---|
| Refleksi | Terjadinya gema di dalam gua |
| Refraksi | Dasar kolam terlihat lebih dangkal |
| Difraksi | Gelombang air membelok saat melewati batu |
| Interferensi | Pola terang-gelap pada percobaan celah ganda |
D. Uraian
1. Jelaskan perbedaan mendasar antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal, serta berikan masing-masing dua contohnya!
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatnya. Contoh: gelombang pada tali, gelombang cahaya, gelombang air di permukaan. Sedangkan gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya sejajar dengan arah rambatnya. Contoh: gelombang bunyi, gelombang pada pegas yang ditekan dan dilepaskan.
2. Bagaimana cepat rambat gelombang (v), panjang gelombang (λ), dan frekuensi (f) saling berhubungan? Tuliskan rumusnya dan jelaskan setiap variabelnya.
Ketiga besaran tersebut saling berhubungan melalui rumus dasar gelombang: v = λ × f. Di mana:
– v adalah cepat rambat gelombang (satuan m/s).
– λ (lambda) adalah panjang gelombang (satuan meter), yaitu jarak antara dua puncak atau lembah berurutan pada gelombang transversal, atau jarak antara dua rapatan/regangan berurutan pada gelombang longitudinal.
– f adalah frekuensi gelombang (satuan Hertz/Hz), yaitu banyaknya gelombang yang terbentuk atau melewati suatu titik per satuan waktu.
3. Jelaskan fenomena interferensi gelombang dan sebutkan dua jenis interferensi yang mungkin terjadi!
Interferensi gelombang adalah peristiwa superposisi atau penggabungan dua gelombang atau lebih ketika bertemu di suatu titik yang sama, menghasilkan pola gelombang baru. Ada dua jenis interferensi:
1. Interferensi Konstruktif (Saling Menguatkan): Terjadi ketika puncak bertemu puncak atau lembah bertemu lembah, sehingga amplitudo gelombang resultan menjadi lebih besar.
2. Interferensi Destruktif (Saling Melemahkan): Terjadi ketika puncak bertemu lembah, sehingga amplitudo gelombang resultan menjadi lebih kecil, bahkan bisa nol jika amplitudonya sama.
4. Apa yang dimaksud dengan Efek Doppler? Berikan satu contoh kejadian sehari-hari yang menunjukkan Efek Doppler.
Efek Doppler adalah fenomena perubahan frekuensi (atau panjang gelombang) suatu gelombang yang diterima oleh pengamat karena adanya gerak relatif antara sumber gelombang dan pengamat. Jika sumber mendekati pengamat, frekuensi yang diterima akan lebih tinggi (nada lebih tinggi), dan jika sumber menjauhi pengamat, frekuensi yang diterima akan lebih rendah (nada lebih rendah). Contoh: Suara sirine ambulans yang terdengar semakin melengking saat mendekat dan semakin merendah saat menjauh.
5. Sebutkan dan jelaskan tiga sifat umum gelombang!
Tiga sifat umum gelombang adalah:
1. Refleksi (Pemantulan): Peristiwa pembalikan arah rambat gelombang setelah mengenai suatu penghalang atau permukaan.
2. Refraksi (Pembiasan): Peristiwa pembelokan arah rambat gelombang saat melewati batas dua medium yang berbeda kerapatannya.
3. Difraksi (Pelenturan/Penyebaran): Peristiwa pembelokan atau penyebaran gelombang saat melewati celah sempit atau tepi penghalang.
(Sifat lain yang bisa disebutkan: Interferensi, Polarisasi, Dispersi)