Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang

Hai Sobat Zenius! Kali ini, kita bakal ngobrol tentang rumus cepat rambat gelombang, cara menghitung, dan contoh soal serta pembahasannya. 

Pasti elo sering denger kata ‘gelombang’, tapi artinya apa, ya? Definisi gelombang adalah getaran yang merambat dari suatu titik ke titik lainnya melalui suatu media atau ruang hampa. Menurut Prof. Yohanes Surya, Ph.D. dalam buku berjudul Getaran dan Gelombang (2009), getaran yang merambat ini menghantarkan energi dan bergerak dalam kecepatan tertentu, namun tidak menyeret materi atau media yang dilewati.

Elo sadar gak, kalau sebenarnya elo sering ‘menciptakan’ gelombang dalam kegiatan sehari-hari? Gelombang dapat muncul dan dihantarkan pada berbagai media atau benda, mulai dari permukaan air, bunyi, cahaya, hingga gempa. Contohnya, ketika elo mengeluarkan suara sekecil apapun, maka elo sudah menciptakan gelombang bunyi yang merambat melalui udara di sekitar.

Pada artikel kali ini, kita akan membahas cara menghitung cepat rambat gelombang tersebut; sederhananya, kita akan mengukur jarak yang ditempuh getaran yang merambat pada waktu tertentu.

Tapi, sebelum membahas lebih jauh soal rumus cepat rambat gelombang, kita belajar soal gelombang dulu, ya!

Gelombang dapat diklasifikan menjadi dua jenis berdasarkan arah rambat getarannya, yakni Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal.

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:

Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang
Gelombang Transversal (Dok.: SlidePlayer)

Seperti tertulis pada gambar, terdapat beberapa istilah yang bisa elo gunakan untuk mengidentifikasi bagian-bagian Gelombang Transversal, yaitu:

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.

Sekarang kita bahas jenis gelombang kedua, yakni…

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:

Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang
Gelombang Longitudinal (Arsip Zenius Education)

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 mencari cepat rambat 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

KeteranganV = cepat rambat gelombang (m/s2)λ = panjang gelombang (m)T = periode (s)f = frekuensi (Hz)s = jarak (m)

t = waktu (s)

Ada begitu banyak Contoh Soal Menghitung Nilai Besaran Pada Gelombang yang bisa anda peroleh dari internet. Salah satunya cara sederhana yang akan kami rangkum di bawah ini.

Seperti yang kita ketahui, gelombang mekanik jenis transversal mempunyai beberapa besaran tertentu. Sehingga perhitungan yang dilakukan pun mungkin memperoleh hasil berbeda.

Sebagai contoh besaran yang bisa ditentukan pada sebuah gelombang transversal ialah, gelombang pada tali. Bisa diukur tentang kecepatan, frekuensi, perioda, dan juga panjang gelombang.

Pada jenjang atau tingkat sekolah SMP/MTs, soal ujian IPA Fisika yang mempunyai kaitan dengan besaran gelombang tersebut masih sering muncul.

Entah itu dalam bentuk ujian sekolah, atau bisa pada ujian nasional. Sehingga perlu pembelajaran lebih lanjut agar tidak bingung saat mengerjakan soal.

Nah, bagi anda yang masih duduk di bangku SMP/MTs, bisa jadi contoh soal yang kami buat ini akan dikemukakan menjadi salah satu alternatif bahan belajar.

Dalam hal ini, siswa akan diminta untuk bisa menentukan nilai dari salah satu besaran. Khususnya jika besaran lainnya sudah diketahui.

Formulasi atau rumus yang sering dipergunakan dalam menghitung salah satu besaran pada gelombang ialah :

V = A x f, dimana V = kecepatan rambat gelombang, A = (lamda) panjang gelombang, dan f = frekuensi gelombang.

Contoh soal yang akan diberikan pada siswa sudah dalam bentuk gambar penjelas. Bahkan dilengkapi pula pertanyaan dan pernyataan.

Jika sudah penasaran dengan contoh soal yang kami siapkan, berikut penjelasan lebih lanjut tentag cara hitung besaran pada gelombang.

Contoh Soal :

Perhatikan gambar di bawah ini!

Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang

Seutas tali yang disentakkan membentuk gelombang transversal seperti yang tertera pada gambar. Apabila frekuensi gelombang 2 Hz, maka cepat rambat dari gelombang tersebut adalah ...
  • A. 10 m/s
  • B. 8,0 m/s
  • C. 6,0 m/s
  • D. 4,0 m/s

Pembahasan Soal :

Dketahui : f = 2 Hz

Berdasar pada gambar di atas, panjang gelombang A – B – C – D – E adalah 2A. Jarak antara dua dasar lembah gelombang  = 4 m, sama dengan jarak 1A. Maka dari itu, jarak 2A = 8 m. Berarti 1A = 4 m.
Dengan mengunakan rumus persamaan gelombang : V = A x f, maka :

  • V = A x f
  • V = 4 m x 2 Hz
  • V = 8 m/s

Kunci Jawaban :

B (8 m/s)

Contoh di atas kami hitung berdasar pada penggunaan rumus yang sederhana. Akan tetapi, tidak menutup kemungkinan masih ada rumus yang paling mudah untuk diterapkan.

Mungkin hanya itu saja yang bisa kami sampaikan pada ulasan kali ini. Semoga apa yang kami tulis bisa berguna bagi orang yang membutuhkan.

Diketahui :

Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang
 

Ditanya: Besaran yang benar sesuai gelombang tersebut ?

Jawaban:
Untuk menentukan besaran yang sesuai, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Periode gelombang 0,4 s (benar)

     


     
  2. Amplitudo gelombang 2,5 cm (benar)

    Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang
     


     
  3. Panjang gelombang 10 cm (benar)

     


     
  4. Jumlah gelombang 5 gelombang (salah) Pada gambar hanya terdapat 2,5 gelombang
  5. Cepat rambat gelombang 2,5  (salah)

    Disajikan gambar gelombang transversal peserta didik dapat menentukan besaran-besaran pada gelombang
     

Dengan demikian, besaran yang benar sesuai gelombang tersebut ditunjukkan oleh nomor 1, 2, dan 3

Jadi, jawaban yang benar adalah A.