Cara mencari panjang gelombang jika diketahui frekuensi dan cepat rambat

Pada saat memasuki bangku SMA khususnya ketika kelas 11, maka kalian akan menjumpai materi rumus cepat rambat gelombang pada mata pelajaran Fisika.

Terdapat dua jenis gelombang yang perlu untuk kalian ketahui, yakni gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Kedua jenis gelombang itulah yang memiliki rumus cepat rambat gelombang.

Agar memudahkan kalian dalam mengerjakan soal yang berhubungan dengan gelombang tersebut, maka kalian harus mengetahui setiap rumusnya.

Namun sebelum kalian mengetahui rumus cepat rambat gelombang, kalian harus mengetahui pengertian gelombang terlebih dahulu.

Pengertian Gelombang

Pernahkah kalian menjatuhkan sebuah benda dalam air yang tenang? Atau menyimpangkan tali?

Kegiatan tersebut tanpa kalian sadari dapat menciptakan suatu gelombang.

Gelombang sendiri adalah getaran yang merambat lewat ruang hampa atau media yang menghantarkan energi.

Pada saat kalian memberikan getaran awal di air ataupun tali, kemudian getaran tersebut akan merambat. Rambatan itulah yang nantinya disebut sebagai gelombang.

Macam – Macam Gelombang

Dilihat dari arah rambat getarannya, maka gelombang dibagi ke dalam dua jenis yang berbeda, yakni gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Berikut penjelasannya yang kami sadur dari situs belajar Pendidikanpedia:

1. Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang mempunyai arah rambat secara tegak lurus dengan arah getarannya.

Gelombang satu ini juga masuk ke dalam contoh gelombang mekanik yang memerlukan medium sebagai media perambatnya.

Contoh gelombang transversal adalah gelombang air atau gelombang tali.

Pada saat sebuah kerikil dilemparkan ke dalam kolam, maka di dalam air kolam tersebut akan terjadi gelombang transversal. Arah getaran air yang nampak naik – turun seperti gunung atau lembah berurutan, sementara arah rambat gelombang itu menyebar membentuk suatu lingkaran menuju arah sisi – sisinya.

Berikut adalah beberapa istilah yang ada pada gelombang transversal:

• Puncak gelombang (gunung) merupakan titik tertinggi pada gelombang.
• Dasar gelombang (lembah) merupakan titik dasar / terendah yang ada pada sebuah gelombang.
• Bukit gelombang merupakan bagian dari gelombang yang bentuknya menyerupai gunung dengan titik tertinggi / puncak pada gelombang.
• Panjang gelombang merupakan jarak antara dua puncak atau bisa juga dua lembah pada gelombang.
• Amplitudo (A) merupakan simpangan terjauh dari garis keseimbangan.
• Periode (T) merupakan waktu yang dibutuhkan agar dapat menempuh jarak dua puncak / dua buah lembah yang berurutan. Atau lebih mudahnya waktu yang dibutuhkan untuk membentuk sebuah gelombang.

2. Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal merupakan gelombang yang getarannya mempunyai arah sama dengan arah perambatannya.

Pada umumnya, gelombang longitudinal satu ini memiliki gerakan dari medium gelombang searah dengan propagasi gelombang.

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi.

Di dalam gelombang bunyi yang berperan menjadi medium perantaranya ialah udara.

Medium itu secara bergantian akan merapat dan kemudian merenggang sebab adanya perpindahan tempat atau pergeseran getaran.

Berikut adalah beberapa istilah yang ada pada gelombang transversal:

• Rapatan merupakan daerah pada sepanjang gelombang yang mempunyai rapatan / tekanan molekul yang lebih tinggi.
• Renggangan merupakan daerah pada sepanjang gelombang yang mempunyai rapatan molekul lebih rendah.
• Panjang 1 gelombang merupakan jarak antara dua buah rapatan / dua buah renggangan yang saling berdekatan.

Cepat rambat gelombang merupakan suatu jarak yang ditempuh oleh gelombang pada setiap satu – satuan waktu.

Konsep dari cepat rambat gelombang sama halnya dengan kecepatan pada umumnya.

Pada cepat rambat gelombang ini menggunakan besaran vektor yang memiliki nilai kecepatan tetap atau konstan.

Selain itu, pada bahasan gelombang juga ada beberapa istilah lainnya seperti periode, frekuensi dan panjang gelombang.

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk menghasilkan 1 buah getaran (putaran / gelombang  / perulangan).

Frekuensi adalah banyaknya jumlah getaran (putaran / gelombang  / perulangan) dalam waktu satu detik.

Dan panjang gelombang merupakan suatu jarak antara satuan berulang dari suatu pola gelombang.

Berikut adalah beberapa persamaan atau rumusnya, antara lain:

1. Rumus Cepat Rambat Gelombang Bunyi

v = s / t

Keterangan:

• v : Kecepatan (m/s).
• s : Jarak (m).
• t : Waktu (s).

Pada materi kecepatan rambatan gelombang, nilai dari variabel jarak (s) akan diganti dengan menggunakan panjang gelombang ( λ ) pada satuan meter (satuan SI) serta nilai dari variabel waktu (t) akan diganti dengan menggunakan frekuensi (f) atau periode (T).

• Nilai pada 1 panjang gelombang λ (m) sama dengan nilai jarak s (m) yang ditempuh oleh benda.
• Nilai dari 1 frekuensi (Hz) setara dengan 1/t (sekon).
• Serta nilai dari 1 periode (sekon) setara dengan t sekon.

Sehingga dengan memakai variabel λ , f maupun T maka cepat rambat cahaya ialah sebagai berikut:

v = λ x f atau v = λ / f

Keterangan:

• v : Kecepatan (m/s).
• λ : Panjang gelombang (m).
• f : Frekuensi (Hz).

2. Rumus Mencari Frekuensi dan Periode

f = n/t atau f = 1/T

Keterangan:

• f : Frekuensi (satuan Hz).
• n : Jumlah bunyi atau  gelombang.
• t : Waktu (satuan detik / sekon).

3. Rumus Mencari Periode Gelombang

T = t/n atau T = 1/f

Keterangan:

• n : Jumlah bunyi atau gelombang.
• t : Waktu (satuan detik / sekon).
• T : Periode (satuan sekon).

Baca juga: Hukum Archimedes

Contoh Soal

Setelah memahami berbagai uraian yang ada di atas, berikut kami berikan beberapa contoh soal mengenai cepat rambat gelombang beserta penjelasannya yang dapat kalian pelajari, diantaranya ialah sebagai berikut:

1. Gelombang merambat pada tali. Selama waktu 0,5 detik tercipta 3 bukit serta 3 lembah gelombang. Apabila jarak antara dua puncak gelombang adalah 40 cm, berapa cepat rambat gelombang tersebut?

A. 2,4 m/s B. 1,2 m/s C. 0,8 m/s

D.0,2 m/s