Apa Itu Gelombang, macam-macamnya, dan cara menghitungnya
bimbeljogja.com – kamu suka mendengarkan musik? Musik adalah suara yang dibunyikan dengan nada-nada terteuntu, yang suara tersebut merambat melalui udara. Namun kamu tahu nggak sih kalau suara itu sebenarnya merupakan gelombang. Ya, jadi bukan hanya ombak saja yang bentuknya gelombang, namun suara juga berbentuk gelombang. Ada banyak juga yang hal-hal di dunia ini yang berbentuk gelombang seperti gelombang radio, gelombang air, dan lain-lain. Dalam artikel ini kita akan membahas seputar gelombang dan bagaimana cara menghitungnya. Baca informasinya sampai habis ya!
Table of Contents
ToggleApa itu Gelombang?
Apa itu gelombang? Gelombang adalah getaran yang bergerak dari satu titik tertentu menuju ke titik lain yang merambat melalui media tertentu atau ruang hampa. Gelombang bisa merambat melalui udara seperti suara kita, bisa juga merambat melalui benda padat. Misalnya kamu mendekatkan telinga kamu ke sebuah rel kereta api, maka kamu akan mendengarkan suara dari roda kereta api walau jaraknya cukup jauh.
Gelombang juga bisa kamu buat dengan memukul permukaan air yang tenang. Air tersebut akan menciptakan suatu getaran yang berbentuk gelombang. Itulah yang terjadi pada ombak yang kita lihat di pantai. Ombak bergerak dari tengah lautan, kemudian merambat hingga ke bibir pantai.
Gelombang merambat dengan membawa suatu energi. Misalnya gelombang radio yang membawa informasi. Rambatan gelombang ini melewati suatu media atau ruang hampa dengan kecepatan tertentu, tanpa menggeser media tersebut.
Jenis-jenis Gelombang
Ada dua jenis gelombang yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Dua jenis ini dibedakan berdasarkan arah rambatannya. Berikut penjelasannya satu per satu:
Gelombang Transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang bergerak secara tergak lurus berdasarkan arah rambatannya. Secara sederhana, saat energi bergerak dari kiri ke kanan, maka gelombang yang membawa energi tersebut bergerak naik turun sejajar dengan energi. Seperti saat kamu menggoyangkan sebuah tali.
Bentuk gelombang tranversal menyerupai lembah dan puncak dari sebuah bukit bisa kita artikan sebagai puncak gelombang, dan dasar lembah dapat diartikan sebagai puncak bukit. Panjang satu gelombang adalah panjang dimana terdapat satu bukit dan satu lembah (jarak antara dua puncak atau dua bukit.
Berikut adalah hal-hal yang harus kamu tahu dalam sebuah gelombang:
Amplitudo (A): Simpangan terjauh dari garis keseimbangan (jarak bukit atau lembah terjauh dari garis tengah)
Periode (T): Waktu yang diperlukan untuk membentuk satu gelombang (waktu yang dibutuhkan untuk gelombang membentuk satu bukit dan satu lembah)
Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getaran partikelnya berhimpitan atau sejajar dengan arah rambatan energi. Jika kamu pernah melihat sebuah per pegas, maka gelombang longitudinal bentuknya seperti itu.
Bagian dalam gelombang longitudinal berbeda dengan gelombang tranversal. Berikut adalah bagian-bagiannya:
Rapatan: Bagian pada gelombang yang memiliki tekanan molekul yang lebih tinggi
Regangan: Bagian di dalam gelombang yang memiliki tekanan molekul yang lebih rendah
Panjang 1 gelombang: jarak diantara dua rapatan atau dua regangan
Jenis Gelombang Berdasarkan Medium
Berikut adalah jenis gelombang berdasarkan medium rambatannya.
Gelombang Mekanis
Gelombang mekanis adalah gelombang yang merambat melalui medium materi, seperti udara, air, atau bahan padat. Gelombang ini disebut “mekanis” karena mereka merambat melalui medium dengan memindahkan energi mekanis, yaitu energi yang terkait dengan gerakan atau posisi objek.
Gelombang mekanik dapat kita lihat pada gelombang air, gelombang bunyi, dan gelombang torsi.
Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang saling berkaitan dan berinteraksi secara sinusoidal saat merambat melalui ruang hampa atau medium material. Gelombang ini dapat bergerak tanpa memerlukan medium karena dapat merambat melalui ruang hampa.
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang inframerah, gelombang radio, sinar ultraviolet, sinar gamma dan lain-lain.
Menghitung Kecepatan Rambatan gelombang
Kecepatan gelombang adalah jarak yang ditempuh suatu gelombang dalam satu detik. Rumus cepat rambat gelombang ada 3 yaitu:
V = s / t atau V = λ / T atau V = λ x f
Keterangan rumus:
V = cepat rambat gelombang (m/s2)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
s = jarak (m)
t = waktu (s)
Kenapa ada tiga rumus rumus kecepatan rambatan gelombanga dalah turunan dari rumus kecepatan yaitu V = S / t. Rumus ini digunakan untuk menghitung kecepatan benda yang bergerak lurus beraturan atau GLB, lihat penjelasan mengenai gerak benda.
Nilai 1 λ atau satu panjang gelombang sama dengan jarak yang ditempuh oleh sebuah benda. Dan nilai 1 frekuensi sama dengan nilai satuan waktu atau periode yang dinyatakan dalam detik atau second.
Maka dari rumus di atas, turunan rumus untuk mencari kecepatan rambatan gelobang adalah:
V = λ / T atau V = λ x f
Nah terkadang dalam beberapa soal. Akan ada angka-angka yang masih belum diketahui dan perlu untuk kamu cari terlebih dahulu. Berikut adalah hal-hal penting yang berkaitan dengan rumus kecepatan rambatan gelombang.
Rumus Mencari frekuensi:
f = n/t atau f = 1/T
Keterangan:
f = Frekuensi (Hz)
n = jumlah gelombang
t = waktu (s)
Contoh soal:
Sebuah gelombang air di kolam bergerak sejauh 4 meter dalam waktu 2 detik. Berapakah frekuensi gelombangnya?
Diketahui:
- Jarak gelombang (n) = 4 meter
- Waktu (t) = 2 detik
Jawab:
Kita dapat menggunakan rumus f = n/t untuk menghitung frekuensi gelombang.
f = n/t
f = 4 m/2 s
f = 2 Hz
Jadi frekuensi gelombang tersebut adalah 2 Hertz
Rumus Periode Gelombang:
T = t/n atau T = 1/f
Keterangan:
T = periode (s)
n = jumlah gelombang
t = waktu (s)
Contoh Soal:
Sebuah gelombang suara memiliki frekuensi 440 Hz dan menyelesaikan 10 siklus dalam waktu 0.05 detik. Berapakah periode gelombangnya?
Diketahui:
- Frekuensi (f) = 440 Hz
- Jumlah siklus (n) = 10
- Waktu total (t) = 0.05 detik
Jawab:
Kita dapat menggunakan rumus T = t/n untuk menghitung periode gelombang
T = t/n
T = 0,05 detik/10
T = 0,005 detik
Jadi periode gelombangnya adalah 0,005 detik.
Contoh Soal Kecepatan Rambatan Gelombang
Sebuah gelombang bunyi merambat melalui udara dengan panjang gelombang 0.3 meter dan frekuensi 1000 Hz. Berapakah kecepatan rambatan gelombang tersebut?
Diketahui:
- Panjang gelombang (λ) = 0.3 meter
- Frekuensi (f) = 1000 Hz
Jawaban:
V = λ . f
V = 0,3 m . 1000 Hz
V = 300 m/s
Jadi, kecepatan rambatan gelombang bunyi tersebut adalah 300 meter per detik.
Jadi itulah penjelasan mengenai apa itu gelombang dari jenis-jenis dan cara menghitungnya. Fisika adalah ilmu yang menyenangkan karena membahas tentang pola-pola dari hal-hal alamiah di sekitar kita. Meskipun ada matematika di dalamnya tapi sangat menyenangkan. Semangat terus dalam belajar ya.
SEO & Content Writter