Ada berbagai jenis gelombang di alam semesta ini. Jenis-jenis gelombang juga dapat dibedakan berdasarkan mediumnya, arah rambatnya dan arah getarannya serta berdasarkan amplitudonya. Pada umumnya jenis gelombang yang ada di alam adalah gelombang berjalan.
Definisi Perjalanan Gelombang
Macam-macam gelombang yang kita kenal dalam kehidupan seperti gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik. Kedua jenis gelombang ini dibedakan berdasarkan medium tempat gelombang merambat.
Namun, terlepas dari medium yang digunakan gelombang untuk merambat, semua gelombang ini termasuk dalam jenis gelombang berjalan selama gelombang tersebut merambat dari sumbernya ke tujuannya. Gelombang yang bergerak menjauhi sumbernya adalah gelombang berjalan.
Baca Juga:
Dalam mempelajari konsep gelombang berjalan, dua sifat yang harus dipahami adalah simpangan dan fase. Di bawah ini adalah contoh gambar gelombang berjalan dari seutas tali yang diikatkan pada sebuah tiang.
Contoh Gambar 1 di atas seutas tali AB direntangkan mendatar dengan ujung B diikatkan pada sebuah tiang sedangkan ujung A diikatkan pada tali. Ketika ujung tali A digetarkan ke atas dan ke bawah secara kontinyu, maka akan terbentuk gelombang transversal yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya.
Perambatan gelombang terjadi dari ujung A sebagai sumber ke ujung B (tujuan). Perambatan gelombang yang terbentuk terdiri dari perbukitan dan lembah gelombang. Amplitudo adalah jarak yang terbentuk dari tengah lembah atau bukit ke puncak gelombang.
Baca Juga:
Amplitudo juga dapat disebut sebagai titik deviasi maksimum atau terbesar yang dilalui gelombang dalam medium. Nilai deviasi maksimum bisa positif atau negatif.
Gelombang yang terbentuk di atas disebut gelombang jika terdiri dari satu bukit dan satu lembah.
Sifat Gelombang Bepergian
- Amplitudo gelombang berjalan memiliki nilai tetap, yaitu pada setiap titik yang dilalui gelombang akan memiliki amplitudo yang sama.
- Sifat dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika gelombang merambat melalui suatu medium. Media yang dilalui gelombang tidak tergantung pada frekuensi dan panjang gelombang adalah media dispersif.
- Pemantulan terjadi pada gelombang ketika gelombang menemui hambatan di ujung medium rambat. Ketika gelombang menabrak rintangan di depannya, sebagian gelombang akan dipantulkan.
Sudut yang dibentuk oleh gelombang pantul dengan sudut gelombang datang ke arah permukaan pantul adalah sama besarnya. Sudut ini disebut sebagai sudut datang yaitu sudut yang dibentuk oleh gelombang datang pada garis tegak lurus terhadap permukaan pantul.
Baca Juga:
- Gelombang tersebut tidak hanya memantul ketika melewati dua medium yang berbeda, tetapi sebagian gelombang juga akan diteruskan. Berkas gelombang yang dilewatkan melalui medium yang berbeda akan mengalami pembiasan yang disebut pembiasan atau pembiasan.
Rumus Gelombang Lari
Mengenai materi gelombang berjalan, dua hal penting yang harus dipelajari adalah materi simpangan dan fase gelombang.
- Getaran Gelombang
Sifat gelombang berjalan adalah bahwa pada setiap titik yang dilalui gelombang memiliki amplitudo yang sama. Misalnya, gelombang bergerak dari sumber gelombang O ke titik y, jarak dari titik y ke sumber O dilambangkan dengan x.
Maka cara menentukan simpangan vibrasi di titik y adalah dengan menggunakan waktu tempuh gelombang. Jika sumber O bergetar selama t detik maka titik y bergetar selama ty detik dengan rumus sebagai berikut:
Baca Juga:
Maka besarnya simpangan pada titik y akan memenuhi persamaan di bawah ini:
Informasi:
yy = simpangan di titik y (m)
A = Amplitudo gelombang (m)
ω = frekuensi sudut
t = waktu gelombang (detik)
k = bilangan gelombang
x = jarak titik gelombang ke sumber (m)
Baca Juga:
Besarnya ω dan k akan memenuhi persamaan di bawah ini:
Jika persamaan di atas disubstitusikan, akan diperoleh persamaan simpangan getaran sebagai berikut:
- Fase Gelombang dan Sudut Fase
Fase gelombang adalah bagian atau tahapan gelombang berjalan. Besarnya fase gelombang dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini:
Baca Juga:
Informasi:
Berdasarkan fase gelombang di atas, sudut fase dapat dihitung sebagai berikut:
Contoh Soal Gelombang Berlari
Sebuah gelombang merambat dari sumber O melewati titik h. Perpindahan getaran gelombang pada titik h memenuhi persamaan berikut:
Baca Juga:
Semua kuantitas ini dalam satuan SI. Tentukan nilai-nilai berikut:
A. periode gelombang
B. Frekuensi gelombang
C. Amplitudo gelombang
D. Panjang gelombang
e. Cepatlah ombaknya
Diskusi
Baca Juga:
Menjawab:
Jadi nilai yang diperoleh pada gelombang adalah:
Sebuah gelombang merambat dari titik R ke titik O dengan frekuensi 5 Hz. Jarak RO adalah 150 cm. Jika kecepatan gelombang 2 m/s. Tentukan berapa beda fase gelombang di titik R dan titik O.
Baca Juga:
Diskusi
Dikenal:
x = 150 cm = 1,5 m
f = 5 Hz
v = 2m/s
Baca Juga:
Menjawab:
Panjang gelombang dihitung dengan persamaan berikut:
Perbedaan fase gelombang dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Baca Juga:
Amplitudo gelombang perjalanan memiliki nilai tetap. Amplitudo yang dilalui gelombang pada setiap titik adalah sama. Setiap gelombang yang bergerak dari sumber titik ke tujuannya adalah gelombang berjalan.
mejakelas.com
Baca Juga:
