Gelombang Dan Getaran

  Nama: Alfiandy Ernanda Pratama

NIM: 230102141

Prodi: Teknik Mesin REG B

Publikasi 21 November 2023

Pengertian Gelombang, Jenis Gelombang, Cepat Rambat Gelombang, Soal dan Pembahasan.

Membahas mengenai Pengertian Gelombang, Jenis Gelombang, Cepat Rambat Gelombang, Rumus, Soal dan Pembahasan.

Pengertian Gelombang

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.

sebenarnya kita 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 kalian mengeluarkan suara sekecil apa pun, maka kalian sudah menciptakan gelombang bunyi yang merambat melalui udara di sekitar.

Kali ini, kita akan membahas cara mengetahui cepat rambat getaran yang bergerak atau gelombang tersebut; sederhananya, kita akan mengukur jarak yang ditempuh getaran yang merambat pada waktu tertentu.

Gelombang dapat diklasifikasikan 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:

Gelombang transversal

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)

Coba lo perhatikan rumus di atas! Kenapa ada 3 opsi rumus, ya?

Nah, rumus cepat rambat gelombang merupakan turunan dari rumus kecepatan atau Rumus V = s / t. Rumus kecepatan digunakan untuk mencari kecepatan benda yang bergerak secara lurus beraturan atau juga dikenal dengan sebutan GLB (Gerak Lurus Beraturan), dengan cara membagi jarak dan waktu.

Bila diterapkan pada rumus cepat rambat gelombang, nilai pada 1 panjang gelombang atau λ sama dengan nilai jarak yang ditempuh oleh suatu benda. Sementara, nilai dari 1 frekuensi setara dengan satuan waktu atau periode, yakni 1 sekon.

Maka, menggunakan variabel periode gelombang, frekuensi, dan periode, rumus kecepatan GLB dapat diturunkan menjadi bentuk rumus cepat rambat gelombang, yakni

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.

Pengertian Getaran 

Getaran adalah sebuah gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan, ketika sebuah benda ada di posisi diam dan jika enggak ada gaya yang bekerja pada benda itu.

Besaran getaran bisa dilihat dari beberapa variabel getaran, yaitu:

1. Amplitudo getaran

Amplitudo getaran atau yang dilambangkan dengan A merupakan simpangan maksimum dari suatu benda yang bergetar dihitung dari titik setimbangnya.

2. Periode Getaran

Periode getaran dilambangkan dengan huruf T, merupakan waktu yang diperlukan benda untuk mencapai satu getaran.

Periode getaran memiliki rumus: T = t/n, T adalah periode getaran/sekon, t adalah waktu (sekon), sedangkan n adalah jumlah getaran.

3. Frekuensi Getaran

Frekuensi getaran dilambangkan dengan f, yaitu banyaknya getaran yang terjadi dalam satu sekon.

Rumus frekuensi getaran adalah f = n/t, f adalah frekuensi getaran atau Hertz/Hz, waktu (sekon/s), lalu n adalah jumlah getarannya.

Frekuensi dan periode getaran punya rumus berupa f = 1/T atau T = 1/f.

Contoh Soal 

1. Sebuah bandul dalam 1 menit melakukan 1500 getaran, maka besarnya frekuensi dan periode adalah ...

Penyelesaian :
Diketahui : t = 1 menit = 60 sekon
n = 1500 getaran

Ditanya : f = ..?
T = ..?
Jawab : f = n/t = 1500/60 = 25 Hz
T = t/n = 60/1500 = 0,04 s

5. Jika frekuensi getaran diperbesar 2 kali dari semula, maka periode getarannya menjadi ...

Penyelesaian :
Diketahui : f = 2 kali dari semula

Ditanya : T = ..?
Jawab : Hubungan frekuensi (F) dengan periode (T) yaitu f = 1/T
Besar frekuensi berbanding terbalik dengan periode, jadi ketika frekuensi diperbesar 2 kali dari semula maka :
f = 1/T
2 = 1/T
T = 1/2 kali dari semula

Refrensi

https://akupintar.id/info-pintar/-/blogs/pengertian-gelombang-jenis-gelombang-cepat-rambat-gelombang-soal-dan-pembahasan-

https://kids.grid.id/read/473673409/pengertian-getaran-dan-variabel-penentunya-materi-ipa-kelas-8-smp?page=all

https://www.akarsari.com/pendidikan/2057712066/15-contoh-soal-essay-getaran-dan-gelombang-kelas-8-smp-beserta-jawabannya-terlengkap?page=2