Pengertian Cepat Rambat gelombang dengan Jenis-jenisnya

Hai Sobat, apa kabar? Semoga sehat selalu, ya.

Tahukah Anda bahwa sinar matahari membutuhkan waktu sekitar 8 menit untuk mencapai Bumi? Kamu tahu. Perlu anda ingat bahwa sinar matahari merupakan salah satu jenis gelombang yaitu gelombang elektromagnetik. Karena merupakan gelombang, sinar matahari memiliki besaran yang disebut kecepatan rambat gelombang. Lalu, bagaimana rumus cepat rambat gelombang tersebut? Daripada penasaran, yuk simak selengkapnya!

Definisi perambatan cepat gelombang

Cepat rambat gelombang adalah besaran yang menunjukkan jarak yang ditempuh gelombang per satuan waktu. Konsep perambatan cepat sama dengan kecepatan dalam Lurus Gerak Kinematika. Hanya saja, pada perambatan cepat ada besaran lain yang disebut panjang gelombang. Contoh yang termasuk gelombang adalah gelombang air, bunyi, tali yang bergerak, sinar matahari, cahaya lampu, sinar X, dan masih banyak lagi lainnya.

Jenis Gelombang

Berdasarkan arah getar dan arah rambatnya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya. Contoh gelombang transversal adalah gelombang pada tali yang bergetar dan gelombang cahaya. Lihatlah gambar berikut.

Gelombang di atas merupakan ilustrasi gelombang transversal. Kalau digambarkan dalam bentuk grafik, bentuk gelombangnya adalah grafik sinus ya. Dari gambar di atas, nilai satu panjang gelombang = panjang 1 bukit + panjang 1 lembah.

Bukit adalah puncak gelombang yang memiliki amplitudo positif. Sedangkan lembah adalah kurva puncak (ke bawah) yang memiliki amplitudo negatif.

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah rambatnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Lihatlah gambar berikut.

Gelombang suara terdiri dari kepadatan dan peregangan. Kepadatan adalah bagian dari gelombang yang memiliki tekanan molekul lebih tinggi dan ditandai dengan buah pir yang padat. Sedangkan stretch adalah bagian gelombang yang memiliki tekanan molekul lebih rendah dengan susunan buah pir yang terbentang. Panjang 1 rapatan dan 1 bentangan masing-masing adalah panjang satu gelombang atau 1 panjang gelombang.

Berdasarkan perlu atau tidaknya medium, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.

Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik adalah gelombang yang membutuhkan medium untuk merambat. Contoh gelombang bunyi dan gelombang dawai. Karena suara membutuhkan media untuk merambat, gelombang suara tidak dapat merambat di luar angkasa. Mengapa demikian? Karena di luar angkasa adalah ruang hampa. Untuk itu, astronot membutuhkan gelombang radio untuk dapat berkomunikasi satu sama lain.

Gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak membutuhkan medium untuk merambat. Contohnya gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang infra merah, dan masih banyak lainnya.

Formula Gelombang Cepat

Secara matematis, rumus perambatan gelombang cepat dinyatakan sebagai berikut.

Dengan:

ay = kecepatan rambat gelombang (m/s);

_{= panjang gelombang (m); Dan}

F = frekuensi (Hz).

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi setiap detik. Karena itu _{maka rumus perambatan gelombang juga dapat dinyatakan sebagai berikut.}

Dengan:

ay = kecepatan rambat gelombang (m/s);

_{= panjang gelombang (m); Dan}

Q = periode (s).

Dari rumus di atas, Anda mengetahui istilah λ (diucapkan lambda) atau panjang gelombang. Apa yang dimaksud dengan panjang gelombang? Panjang gelombang adalah nilai kuantitatif yang menunjukkan panjang satu gelombang. Sebelum menentukan panjang gelombang, Anda harus terlebih dahulu mengetahui jenis gelombangnya. Untuk gelombang transversal, satu panjang gelombang adalah panjang satu bukit dan satu lembah. Sedangkan untuk gelombang longitudinal, satu panjang gelombang adalah panjang dari satu rapatan dan satu bentangan yang berdekatan seperti pada pembahasan sebelumnya.

Untuk lebih jelasnya lihat contoh berikut.

Panjang antara puncak bukit dan puncak dasar lembah pada gelombang transversal adalah 8 cm. Jika periode gelombang 4 s, berapa cepat rambat gelombang?

Diskusi:

Dikenal:

Q = 4 detik

diminta: ay =…?

Menjawab:

Sebelum menentukan kecepatan rambat gelombang, tentukan terlebih dahulu panjang gelombangnya.

Substitusi nilai panjang gelombang ke dalam persamaan kecepatan gelombang.

Jadi, cepat rambat gelombang adalah 0,04 m/s.

Contoh soal

Untuk mengasah kemampuan Anda, mari kita lihat contoh soal berikut.

Contoh Soal 1

Hasan memindahkan ujung tali sepanjang 3 m. Akibatnya, 6 gelombang terbentuk dalam waktu 3 detik. Seberapa cepat gelombang tali digerakkan Hasan?

Diskusi:

Dikenal:

L = 3 m

N = 6

T = 3 detik

diminta: ay =…?

Menjawab:

Pertama, Anda harus terlebih dahulu menentukan periode atau frekuensi gelombang. Coba tentukan frekuensinya, oke?

Ingat, frekuensi adalah jumlah gelombang yang terjadi setiap detik.

Selanjutnya, tentukan panjang gelombangnya.

Untuk tali sepanjang 3 m terdapat 6 gelombang. Karena itu:

Terakhir, substitusi nilai F dan λ dalam rumus perambatan gelombang.

Jadi, cepat rambat gelombang yang dirambatkan oleh tali Hasan adalah 1,5 m/s.

Contoh Soal 2

Dua gabus berada di perbukitan gelombang laut yang berdekatan sebagai berikut.

Dalam 5 detik gabus bergerak naik turun sebanyak 20 kali. Jika jarak kedua gabus 30 cm, tentukan periode dan cepat rambat gelombang laut tersebut?

Diskusi:

Dikenal:

N = 20 kali

T = 5 detik

jarak kedua gabus = 30 cm = 0,3 m

diminta: ay =…?

Menjawab:

Pertama, Anda harus mencari frekuensi gelombang laut.

Ingat, frekuensi adalah jumlah gelombang yang terjadi setiap detik.

Karena itu _{maka periode gelombang laut adalah sebagai berikut.}

Selanjutnya, tentukan panjang gelombangnya. Untuk menentukan panjang gelombang, lihat posisi kedua gabus pada gambar soal.

Satu gabus dan yang lainnya hanya dipisahkan oleh satu lembah. Artinya, jarak antara kedua gabus = panjang gelombang itu sendiri. Karena itu:

Terakhir, tentukan kecepatan rambat gelombang.

Jadi, periode dan kecepatan rambat gelombang laut masing-masing adalah 0,25 s dan 1,2 m/s.

Contoh Soal 3

Ketika sebuah slinki digetarkan, akan terbentuk tiga kerapatan dan tiga bentangan yang panjangnya 9 cm. Jika waktu yang diperlukan slinki untuk membentuk satu kerapatan dan satu celah adalah 1,5 s. Seberapa cepat gelombang longitudinal merambat pada slinkies?

Diskusi:

Dikenal:

diminta: ay =…?

Menjawab:

Pertama-tama, tentukan terlebih dahulu panjang gelombang pada slinki.

Selanjutnya, gunakan rumus perambatan gelombang cepat.

Jadi, kecepatan rambat gelombang pada slinki adalah 2 cm/s.

Sampai di sini, sudahkah Sobat memahami rumus perambatan gelombang cepat?

Demikian pembahasan Quipper Blog edisi kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, buruan gabung dengan Quipper Video. Salam Quippers!