GELOMBANG

A. Jenis – jenis Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat dengan membawa energi. Perpindahan energi pada gelombang dari satu tempat ke tempat lain dapat melalui zat perantara (medium) atau melalui zat perantara (ruang hampa).

Berdasarkan ada tidaknya medium perantara dalam perambatannya, gelombang dibedakan menjadi gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.

1. Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium atau zat perantara dalam rambatannya. Contoh: gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi.

2. Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan zat perantara dalam rambatannya. Contoh: gelombang cahaya dan gelombang radio.

Berdasarkan arah getaran dan arah rambatannya, gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

1. Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya.

Bagian – bagian gelombang:

a-b-c,  e-f-g = bukit gelombang

c-d-e = lembah gelombang

b, f = puncak gelombang

d = dasar gelombang

a, c, e, g = simpul – simpul gelombang

b-b’, d-d’ = amplitudo

Panjang 1 gelombang transversal terdiri atas 1 bukit gelombang dan 1 lembah gelombang. Pada gambar di atas, Panjang 1 gelombang = Panjang a-b-c-d-e atau b-c-d-e-f atau c-d-e-f-g.

Panjang 1 gelombang dapat disimbolkan dengan lambda (λ). Jadi, 1 λ = a-b-c-d-e atau b-c-d-e-f atau c-d-e-f-g. Dengan demikian, Panjang 1/4 λ = Panjang a-b, 1/2 λ = a-b-c. 3/4 λ = a-b-c-d, dan seterusnya.

2. Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal dapat diamati pada slinki atau pegas yang diletakkan di atas lantai. Ketika slinki digerakkan maju mundur secara terus menerus, akan terjadi gelombang yang merambat pada slinki dan membentuk pola rapatan dan regangan. Gelombang yang merambat berupa rapatan dan regangan ini disebut gelombang longitudinal. Rapatan dan regangan ini bergetar sejajar dengan arah rambatannya. Jadi, gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya sejajar dengan arah rambatannya.

Panjang 1 gelombang (1 λ ) adalah jarak antara 1 rapatan ke rapatan berikutnya, atau sama dengan jarak antara 1 regangan ke regangan berikutnya.

B. Periode, Frekuensi, Panjang Gelombang, dan Cepat Rambat gelombang

1. Periode Gelombang

Waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu gelombang disebut periode gelombang. Secara matematis dirumuskan:

T = periode gelombang (sekon)

t = waktu (sekon)

n = jumlah gelombang

2. Frekuensi Gelombang

Jumlah gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu disebut frekuensi. Frekuensi gelombang (f) adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu sekon. Secara matematis dirumuskan:

    , dengan;

f = frekuensi gelombang (hertz atau Hz)

n = jumlah gelombang

t = waktu (s)

Hubungan antara periode dan frekuensi gelombang dapat dinyatakan sebagai berikut:

, dengan;

T = periode gelombang (sekon)

f = frekuensi gelombang (Hz)

3. Panjang Gelombang

Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu periode. Misalnya periode gelombang 1 sekon. Selama 1 sekon, gelombang tersebut menempuh jarak 1 meter. Jadi, Panjang gelombang tersebut adalah satu meter.

4. Cepat Rambat Gelombang

Jarak yang dilalui gelombang dalam rambatannya ditempuh dalam waktu tertentu. Besarnya jarak yang ditempuh dalam tiap satu satuan waktu disebut cepat rambat gelombang (v).

Secara matematis:

, dengan:

v = cepat rambat gelombang (m/s)

s = jarak yang ditempuh (m), dan

t = waktu tempuh (s)

Hubungan antara frekuensi (f), Panjang gelombang (λ), dan cepat rambat gelombang (v), dapat dirumuskan sebagai berikut:

Karena , maka persamaan di atas dapat dituliskan:

,  dengan:

Panjang gelombang

cepat rambat gelombang (m/s)

frekuensi (Hz)

periode (s)

Contoh soal:

1. Gelombang pada permukaan air merambat dengan panjang gelombang 2 m. jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah 0,5 sekon, tentukan:

a. Cepat rambat gelombang, dan

b. Frekuensi gelombang

Penyelesaian:

Dik:

λ =2 m

T = 0,5 sekon

Dit:

a. v = … ?

b. f = … ?

Jawab:

a. v = λ/T = 2/0,5 sekon = 4 m/s

b. f = λ/v = 4m/2m/s = 2 Hz

atau

f = 1/T = 1/0,5 sekon = 2 Hz

2. Pada seutas tali merambat gelombang dengan frekuensi 10 Hz. Jika jarak yang ditempuh dalam satu periode adalah 20 cm. Tentukan cepat rambat gelombang tali tersebut!

Penyelesaian:

Dik:

f = 10 Hz

λ = 20 cm = 0,2 m

Dit:

v = … ?

Jawab:

v = λ . f

v= (10 Hz) . (0,2 m)

= 2 m/s

This entry was posted in IPA, KELAS 8, MATERI, SMP and tagged , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Your email address will not be published.