Gelombang

  Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide.

Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasi, yang bisa berjalan melalui ruang hampa udara, gelombang juga terdapat di medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya pegas) yang dapat berjalan dan memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara massal.

Pengertian Gelombang

Berdasarkan penjelasan di atas, pengertian gelombang dapat didefinisikan sebagai gejala rambatan dari suatu getaran atau usikan. Pengertian Gelombang akan terus terjadi apabila sumber getaran ini bergetar terus-menerus. Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya.

Suatu medium disebut:

• Linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan.
• Terbatas jika terbatas, selain itu disebut “tak terbatas”.
• Seragam jika ciri fisiknya tidak berubah di titik yang berbeda.
• Isotropik jika ciri fisiknya “sama” di arah yang berbeda.

Contoh sederhana gelombang, apabila kita mengikatkan satu ujung tali ke tiang, dan satu ujung talinya lagi digoyangkan, akan terbentuk banyak bukit dan lembah di tali yang digoyangkan tadi. Inilah yang disebut dengan gelombang.

Pada era informasi seperti sekarang ini, gelombang memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Salah satunya adalah janin yang masih berada di dalam kandungan dapat dilihat dengan mata telanjang karena ada gelombang ultrasonik.

Gelombang Transversal

Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah getar partikel mediumnya tegak lurus terhadap arah gelombang. Sederhananya, bila energi yang merambat bergerak dari kiri ke kanan, maka gelombang turut bergerak naik turun searah energi yakni dari arah kiri ke kanan. Contohnya adalah gelombang atau getaran yang muncul pada tali yang bergoyang.

Maka, bentuk Gelombang Transversal menyerupai perbukitan atau lembah, seperti gambar di bawah ini:

Puncak Gelombang/ Gunung: titik tertinggi gelombang.

Dasar Gelombang/ Lembah :titik terendah gelombang.

Bukit Gelombang :bagian gelombang yang menyerupai gunung, ditandai dengan Puncak Gelombang yang menghubungkan dua dasar /lembah.

Panjang Gelombang: jarak antara dua puncak atau dua lembah gelombang.

Amplitudo(A): simpangan terjauh dari garis keseimbangan.

Periode (T): waktu yang diperlukan untuk menghasilkan suatu gelombang. Artinya,periode merupakan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak antara dua puncak atau dua lembah gelombang yang berurutan.

Gelombang Longitudinal

Jenis gelombang selanjutnya adalah Gelombang Longitudinal, yakni gelombang yang arah getar partikel mediumnya sejajar atau berhimpitan dengan arah rambatan.  Salah satu contoh Gelombang Longitudinal adalah gelombang bunyi.

Berbeda dengan Gelombang Transversal, Gelombang Longitudinal berbentuk mirip pegas seperti gambar di bawah ini:

Gelombang Longitudinal

Terdapat beberapa bagian pada gelombang longitudinal yang digunakan untuk mengidentifikasi gelombang tersebut.

Rapatan: daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan atau tekanan molekul yang lebih tinggi
Renggangan: daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan atau tekanan molekul yang lebih rendah
Panjang 1 Gelombang: Jarak antara dua rapatan atau antara dua renggangan yang saling berdekatan.

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Kalo tadi kita sudah membahas jenis-jenis gelombang, kali ini gue bakal menjelaskan cara menghitung cepat rambat suatu gelombang, atau jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik.

Rumus yang bakal kita pakai adalah rumus cepat rambat gelombang yang didasarkan pada rumus kecepatan. Bentuknya seperti ini:

V = s / t atau V = λ / T atau V = λ x f

Keterangan
V = cepat rambat gelombang (m/s2)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
s = jarak (m)
t = waktu (s)

V = λ / T atau V = λ x f

Eits, sebelum kita menerapkan rumus cepat rambat gelombang pada soal, terdapat rumus lain yang bakal membantu lo mencari cepet rambat gelombang, yakni rumus menentukan frekuensi dan periode bila tidak diketahui.

Rumus mencari frekuensi adalah f = n/t atau f = 1/T, dengan keterangan:
f = Frekuensi (Hz)
n = jumlah gelombang
t = waktu (s)

Sementara, rumus untuk mencari periode adalah T = t/n atau T = 1/f, dengan keterangan:
T = periode (s)
n = jumlah gelombang
t = waktu (s)

Contoh Soal Cepat Rambat Gelombang

Nah, supaya lebih paham, coba kita praktikkan rumus-rumus di atas pada soal cepat rambat gelombang, yuk!

Terdapat gelombang yang merambat selama 20 detik. Sepanjang waktu tersebut, muncul 100  gelombang dengan jarak antara kedua puncak sebanyak 2 m. Berapa cepat rambat gelombang?
Diketahui:
t = 20 s
n = 100
λ = 2 m
Ditanya:
V = …?
Jawab:
Ingat, sebelum menentukan cepat rambat gelombang, kalian harus menentukan frekuensinya terlebih dahulu. Caranya adalah:
f = n/t
f = 100/20 = 5 Hz
Setelah menemukan frekuensi, maka cara menemukan cepat rambat gelombang adalah:
V = λ . f
V = 2 . 5 = 10 m/ s
Maka, cepat rambat gelombang tersebut adalah 10 m/s.