GELOMBANG DAN GETARAN
A. PENGERTIAN GETARAN DAN GELOMBANG
Getaran adalah gerakan di sekitar titik kesetimbangan dengan lintasan tetap. Benda dapat dikatakan bergetar jika benda tersebut bergerak bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan. Satu getaran adalah gerakan benda dari suatu titik awal A kembali ke titik semula.
Amplitudo adalah simpangan terjauh.
Gelombang adalah getaran yang merambat dengan membawa energi
Frekuensi adalah jumlah getaran dalam satu detik (f)
f=n/t
f = frekuensi (Hertz)
n = Banyaknya getaran
t = waktu (detik)
Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran (T)
T=t/n
T = Periode (detik)
n = banyaknya getaran
t = waktu (detik)
B. JENIS-JENIS GELOMBANG
Walaupun terdapat banyak contoh gelombang dalam kehidupan kita, secara umum hanya terdapat dua jenis gelombang saja, yakni gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Pembagian jenis gelombang ini didasarkan pada medium perambatan gelombang.
Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik merupakan gelombang yang membutuhkan medium untuk berpindah tempat. Gelombang laut, gelombang tali atau gelombang bunyi termasuk dalam gelombang mekanik. Kita dapat menyaksikan gulungan gelombang laut karena gelombang menggunakan laut sebagai perantara. Kita bisa mendengarkan musik karena gelombang bunyi merambat melalui udara hingga sampai ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akan mendengarkan bunyi. Dalam hal ini udara berperan sebagai medium perambatan bagi gelombang bunyi.
Gelombang mekanik terdiri dari dua jenis berdasarkan arah getarannya yakni gelombang transversal (transverse wave) dan gelombang longitudinal (longitudinal wave).
- Gelombang Transversal
Suatu gelombang dapat dikelompokkan menjadi gelombang trasnversal jika partikel-partikel mediumnya bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah tegak lurus terhadap gerak gelombang. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang. Bentuk gelombang transversal tampak seperti gambar di bawah.
Berdasarkan gambar di atas, tampak bahwa gelombang merambat ke kanan pada bidang horisontal, sedangkan arah getaran naik-turun pada bidang vertikal. Garis putus-putus yang digambarkan di tengah sepanjang arah rambat gelombang menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau air).
Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang (disebut lambda – huruf yunani). Panjang gelombang juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah.
- Gelombang Longitudinal
Selain gelombang transversal, terdapat juga gelombang longitudinal. Jika pada gelombang transversal arah getaran medium tegak lurus arah rambatan, maka pada gelombang longitudinal, arah getaran medium sejajar dengan arah rambat gelombang. Jika dirimu bingung dengan penjelasan ini, bayangkanlah getaran sebuah pegas. Perhatikan gambar di bawah…
Pada gambar di atas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal terdiri dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak antara rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan. Yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau regangan (lihat contoh pada gambar di atas).
Salah satu contoh gelombang logitudinal adalah gelombang suara di udara. Udara sebagai medium perambatan gelombang suara, merapat dan meregang sepanjang arah rambat gelombang udara. Berbeda dengan gelombang air atau gelombang tali, gelombang bunyi tidak bisa kita lihat menggunakan mata.
Berdasarkan Mediumnya:
- Gelombang Mekanis – Gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, misalnya gelombang air dan gelombang bunyi.
- Gelombang Elektromagnetik – Gelombang yang perambatannya tidak memerlukan medium, misalnya gelombang cahaya.
Berdasarkan Amplitudonya:
- Gelombang Berjalan – Gelombang yang amplitudonya tetap pada setiap titik yang dilalui gelombang. Contoh: gelombang pada tali.
- Gelombang Diam/Berdiri – Gelombang yang amplitudonya berubah. Contoh: gelombang pada senar gitar yang dipetik.
Besaran-Besaran pada Gelombang
1. Simpangan (y)
Jarak dari kedudukan benda yang bergetar ke titik kesetimbangannya. Satuan internasionalnnya adalah meter (m).
2. Amplitudo (A)
Simpangan terbesar dari suatu benda yang bergetar. Satuan internasionalnnya adalah meter (m).
3. Periode
Waktu yang dibutuhkan satu gelombang untuk melewati suatu titik.
4. Frekuensi
Banyaknya gelombang yang melewati satu titik dalam suatu satuan waktu.
5. Panjang Gelombang
Jarak yang ditempuh oleh satu gelombang. Satuan internasionalnnya adalah meter (m).
6. Cepat Rambat Gelombang
Jarak yang ditempuh gelombang per satuan waktu.
Sifat-sifat Gelombang
1. Gelombang dapat dipantulkan (Refleksi)
Pantulan pada gelombang terbagi menjadi dua yaitu pemantulan ujung tetap dan pemantulan ujung bebas. Ini bedanya:
- Pemantulan ujung tetap: getaran yang merambat akan dipantulkan ketika mencapai ujung medium. Ciri pemantulannya adalah terjadi pembalikan pulsa saat pemantulan, di mana bukit menjadi lembah dan sebaliknya.
- Pemantulan ujung bebas: cirinya adalah tidak ada pembalikan pulsa saat pemantulan. Pulsa gelombang adalah lengkungan yang dihasilkan oleh sentakan tali yang menjalar menyusuri tali.
2. Gelombang dapat dipadukan (Superposisi)
Superposisi atau perpaduan antara dua gelombang atau lebih akan menghasilkan gelombang yang amplitudonya lebih besar atau lebih kecil dari sebelumnya. Superposisi dapat dilakukan dengan menjumlahkan simpangan 2 gelombang yang berpadu tadi.
3. Gelombang dapat dibiaskan (Refraksi)
Contoh gelombang yang dapat dibiaskan adalah pembiasan pada gelombang air laut. Saat gelombang laut menuju pantai, gelombang akan diperlambat dan kecepatannya berkurang. Ini menyebabkan penambahan amplitudo gelombang dan terjadinya pembiasan pada gelombang air lanjut. Maka dari itu, gelombang air laut pun bertambah tinggi.
4. Gelombang dapat dilenturkan (Difraksi)
Gelombang yang melewati suatu penghalang dapat dilenturkan atau dibelokan untuk menghindari rintangan dan akan kembali lagi seperti semula setelah melewati rintangan tersebut.
Pengertian Bunyi
Bunyi adalah suara yang dihasilkan oleh benda-benda yang bergetar. Merupakan gelombang longitudinal yang merambatkan energi gelombang di udara sampai terdengar oleh reseptor pendengar. Bunyi sampai di telinga karena merambat membentuk gelombang dan dapat terdengar bila ada
- Sumber bunti
- Medium/zat perantara
- Alat penerima/pendengar
Cepat rambat bunyi dapat dipengaruhi oleh suhu dan jenis medium. Semakin rendah suhu udara, semakin besar kecepatan bunyi. Semakin tinggi suhu, semakin rendah kecepatan bunyi.
Mengenal Perbedaan Getaran dan Gelombang dalam Fisika
A. Getaran
Pengertian Getaran
Getaran adalah peristiwa gerak bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan. Kesetimbangan maksudnya keadaan suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Contoh dari getaran
Berikut bebeberapa contoh dari getaran yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari:
- Senar gitar yang dipetik
- Ayunan anak-anak yang sedang dimainkan
- Bandul jam dinding yang sedang bergoyang
- Mistar plastik yang dijepit
- Pegas yang diberi beban
Cara menghitung getaran
Untuk cara mudah dalam menghitung getaran kamu tinggal memperhatikan gerak bolak-balik pada bandul berikut.
Perhatikan contoh bandul berikut terdapat titik A, O, dan B. Dimana titik O merupakan titik kesetimbangan atau bahasa sederhanya titik seimbang antara titik A dan B.
Untuk cara menghitung jumlah getaran pada bandul ini tinggal memperhatikan arah geraknya dan titik yang dilalui.
| Titik | Jumlah getaran | Keterangan |
| O | Tidak ada getaran | Titik kesetimbangan |
| A-O | 1/4 getaran | Bergerak dari A ke O |
| A-O-B | 1/2 getaran | Bergerak dari A ke O dan B |
| A-O-B-O | 3/4 getaran | Bergerak dari A, O, B, dan berakhir di titik O |
| A-O-B-O-A | 1 getaran | Bergerak dari A, O, B, O, dan berakhir kembali di titik A |
Rumus getaran
Berikut beberapa rumus yang terdapat pada getaran yang penting untuk diketahui.
| Rumus Priode (T) | Rumus Frekuensi (f) |
Keterangan:
T = Priode getaran (s/detik)
f = Frekuensi getaran (Hz)
t = Waktu (s/detik)
n = Jumlah getaran
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
2. Suatu gelombang memiliki periode 0,5 sekon dan panjang gelombang 10 meter. Berapakah cepat rambat gelombang tersebut ?
Penyelesaian :
Diketahui : T = 0,5 s
λ = 10 m
Ditanya : v = ..?
Jawab : v = λ/T = 10/0,5 = 20 m/s
Mungkin itu saja yang bisa saya sampaikan kali ini pada materi yang telah saya siapkan di blog ini
referensi:
https://wirahadie.com/materi-getaran-dan-gelombang/
https://www.ruangguru.com/blog/perbedaan-getaran-dan-gelombang
https://www.akarsari.com/pendidikan/2057712066/15-contoh-soal-essay-getaran-dan-gelombang-kelas-8-smp-beserta-jawabannya-terlengkap
Komentar
Posting Komentar