materi gelombang mekanik

GELOMBANG MEKANIK

Gelombang adalah getaran yang merambat dari satu tempat ke tempat lainnya, dapat melaui medium maupun tanpa medium. Dalam perambatannya tidak diikuti oleh perpindahan partikel perantaranya.

Berdasarkan medium perantara gelombang dibagi dua, yaitu:

1. Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium perambatan.

2. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat baik melaui medium ataupun tanpa medium

Berdasarkan arah rambatannya gelombang dibagi dua, yaitu:

1. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarannya.

2. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya searah dengan arah getarannya.

Dalam kd 3.8 kita hanya mempelajari gelombang mekanik. Ada 4 karakteristik gelombang mekanik, yaitu periode, frekuensi, panjang gelombang dan cepat rambat gelombang.

Hubungan antara periode, frekuensi, panjang gelombang dan cepat rambat gelombang.

                                             

  atau   

Hubungan jarak tempuh, waktu tempuh dan cepat rambat gelombang.

• Gelombang transversal

Satu gelombang terdiri dari 1 bukit dan 1 lembah

Periode (T) adalah waktu untuk menempuh satu gelombang

Frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang dalam satu sekon

Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh oleh satu gelombang

Contoh :

Dua gabus berada di puncak-puncak gelombang. Keduanya bergerak naik turun di atas permukaan air laut sebanyak 20 kali dalam waktu 4 detik mengikuti gelombang air laut. Jika jarak kedua gabus 100 cm dan diantaranya terdapat dua lembah dan satu bukit, tentukan frekuensi dan cepat rambat gelombang!

Diketahui:
n = 20
t = 4s
Kedua gabus berada di puncak gelombang dan diantara kedua gabus terdapat dua lembah dan satu bukit yang berarti ada 2 gelombang, yaitu 2λ = 100 cm, yang berarti λ = 50 cm.

Ditanya: f (frekuensi gelombang) dan v (cepat rambat gelombang)?

Jawab:
*f = n/t
f = 20/4s
f = 5 Hz

*v = λ . f
v = 50 cm . 5 Hz
v = 250 cm/s

• Gelombang Longitudinal

Jarak antara dua rapatan terdekat atau renggangan terdekat dikenal sebagai panjang gelombang.

Contoh soal:

Sebuah slinki dapat menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak antara pusat renggangan dan pusat rapatan yang berdekatan yaitu 40 cm. Jika frekuensi pada gelombang itu adalah 30 Hz, maka hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!

Penyelesaian :

Diketahui :

Jarak antara pusat rapatan dan renggangan yang berdekatan itu sama dengan setengah dari panjang gelombang ½ λ, maka :

n λ = l

½ λ = 40 cm

λ = 40/0,5=80 cm=0,8 m

f = 30 Hz

Ditanya. v = …. m/s

Jawab :
v = λ x f
v = 0,8 m x 30 Hz = 24 m/s.