Gelombang

Ketika kita menjatuhkan kerikil ke dalam air kolam yang ada tanaman kiambang maka kiambang beserta air kolam akan kelihatan permukaanya turun dan naik. Peristiwa ikut bergerak kiambang turun dan naik dipermukaan air merupakan fenomena getaran yang merambat yang disebut gelombang permukaan air. 

 Berdasarkan arah rambatannya, gelombang dibagi menjadi dua:

• Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya searah dengan arah getarannya, contohnya gelombang slinki dan gelombang bunyi
• Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya, contohnya gelombang tali.

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibagi menjadi dua:

• Gelombang mekanik yaitu gelombang yang membutuhkan medium untuk merambat, contohnya gelombang bunyi, udara, gempa, ombak.
• Gelombang elektromagnetik (GEM) yaitu gelombang yang muncul sebagai akibat getaran medan listrik dan medan magnetik.  GEM tidak memerlukan medium untuk merambat, contohnya gelombang cahaya. gelombang radio, gelombang microwave, gelombang televisi.

Pengertian-pengertian dalam gelombang

• Panjang gelombang
  Pada gelombang longitudinal (gambar a)satu panjang gelombang adalah jarak antara rapatan dan renggangan.
• Pada gelombang transversal (gambar b) panjang gelombang adalah jarak antara satu lembah dan satu gunung, seperti terlihat pada gambar. Panjang gelombang dilambangkan dengan (lambda) dan satuannya meter (m). Simpangan gelomang terjauh dari kesetimbangan di sebut Amplitudo(A)

Dok. pribadi

• Periode Gelombang
  Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang gelombang disebut periode (T) dengan satuan detik (s).
• Frekuensi gelombang
  Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang terbentuk dalam satu detik yang disimbolkan dengan f dan satuan Hertz (Hz).
• Cepat rambat gelombang
  Jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik disebut sebagai cepat rambat gelombang. Lambangnya v dan satuannya meter/detik (m/s).

Hubungan antara panjang gelombang (λ ), periode (T) dan cepat rambat gelombang (v).

Seperti halnya dalam gerak lurus beraturan, untuk menentukan jarak s = vt, dalam gelombang juga berlaku persamaan berikut.

hub-6413bebe08a8b5485f2500e2.png

Aplikasi Gelombang
Salah satu manfaat gelombang dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk mengetahui kedalaman laut. Gelombang yang digunakan adalah gelombang ultrasonik. Gelombang ini akan dipancarkan ke dalam laut menggunakan suatu peralatan khusus. Saat gelombang mencapai dasar laut, maka gelombang ini akan terpantul. Pantulan gelombang tersebut diterima oleh sensor pada kapal. Dari waktu yang ditempuh gelombang tersebut dapat diketahui kedalaman laut. Persamaannya sebagai berikut.

Dok. pribadi

Keterangan:
s adalah jarak yang ditempuh gelombang;
v adalah cepat rambat gelombang di air; dan
t adalah waktu tempuh gelombang setelah dipantulkan.

Contoh soal
Sebuah kapal memancarkan gelombang ultrasonik ke dasar laut, lalu menerima kembali dalam waktu 0,8 detik. Jika cepat rambat gelombang ultrasonik dalam laut adalah 1500 m/s, berapa kedalaman laut tersebut?
Penyelesaian
Diketahui: t = 0,8 s dan v = 1500 m/s
Ditanya: s ?
Jawab:

Dok. pribadi

Latihan soal

1. Gelombang adalah getaran yang ..................................., sedangkan ......................nya hanya sebagai perantara tempat merambatnya gelombang.

2. Sebutkan 3 contoh gelombang mekanik!.

3. Perhatikan gambar di bawah ini.

Dok. pribadi

Berdasarkan gambar tersebut, berapa amplitudo gelombang tranversal ini?

4. Suatu gelombang memiliki cepat rambat 300 m/s dan frekuensi 25 Hz. Berapa panjang gelombang?

5. Suatu gelombang memiliki panjang gelombang 15 m dan cepat rambat 75 m/s. Berapa periode gelombang tersebut?

6. Sebuah slinki digetarkan hingga menghasilkan gelombang longitudinal dengan frekuensi 25 Hz seperti pada gambar.

Dok. pribadi

berapa cepat rambat gelombang tersebut?

7. Perhatikan gambar berikut.

Dok. pribadi

Berapa cepat rambat gelombangnya?

8. Dua buah gabus A dan B terapung di permukaan sungai dan bergerak secara naik turun. Ketika A berada di lembah gelombang, maka B berada di puncak gelombang. Di antara A dan B terdapat dua puncak gelombang. Jarak A dan B adalah 210 cm dan waktu yang diperlukan A mencapai puncak gelombang adalah 0,2 detik. Berapa panjang gelombang sungai tersebut?

9. Sebuah gelombang bunyi memiliki periode 2 s, kemudian gelombang tersebut bergerak dengan kecepatan 340 m/s. Berapa panjang gelombangnya?

10. Sebuah kapal yang dilengkapi dengan sistem sonar, mendeteksi ke dalaman laut sebesar 3,5 km. Jika waktu yang diperlukan sistem sonar untuk memancarkan dan menerima kembali gelombang bunyi adalah 5 detik, berapa m/s kecepatan gelombang bunyi pada air laut?