Gelombang Mekanik – Materi, Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Posted on

Rumus.co.id – Setelah sebelumnya kita membahas tentang Rumus usaha dan energi kali ini kita akan membahas materi tentang gelombang mekanik, kita akan jabarkan secara detail dan lengkap dari pengertian gelombang mekanik, jenis-jenis, karakteristik, rumus dan contoh soalnya.

Pengertian Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik merupakan sebuah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, yang menyalurkan energi untuk keperluan proses penjalaran sebuah gelombang. Suara ialah salah satu contoh gelombang mekanik yang merambat melalui suatu perubahan tekanan udara dalam ruang (rapat-renggangnya molekul-molekul udara). Tanpa udara, suara tidak akan dapat dirambatkan. Di pantai kita bisa dilihat ombak, yang merupakan suatu gelombang mekanik yang memerlukan air sebagai mediumnya. Contoh lain seperti gelombang pada tali.

Gelombang mekanik merupakan suatu gelombang yang membutuhkan medium untuk berpindah tempat. Gelombang laut, gelombang tali atau gelombang bunyi termasuk juga kedalam gelombang mekanik. Kita dapat melihat gulungan gelombang laut karena gelombang menggunakan laut sebagai perantara. Kita dapat mendengarkan musik dikarenakan gelombang bunyi merambat melalui udara hingga sampai ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akan bisa mendengarkan bunyi. Dalam hal ini udara berperan sebagai media perambatan bagi gelombang bunyi.

Jenis-jenis Gelombang Mekanik

Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, gelombang dapat dibedakan menjadi 2 yaitu ;

  • Gelombang transversal merupakan jenis gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya. Contoh gelombang jenis ini ialah gelombang pada tali.
  • gelombang longitudinal merupakan jenis gelombang yang memiliki arah rambat sejajar dengan arah getarnya. Contoh gelombang longitudinal ialah gelombang pada slinky.

Karakteristik Gelombang Mekanik

Karakteristik yang berkaitan dengan gelombang.

Panjang Gelombang

Untuk memahami pengertian panjang gelombang, perhatikanlah gambar berikut.

gelombang mekanik

abc, efg ialah bukit gelombang cde, ghi merupakan lembah gelombang titik b, f adalah puncak gelombang titik d, h adalah dasar gelombang abcde, bcdef, cdefg, dan seterusnya adalah satu gelombang. Panjang a–e, b–f, c–g, d–h, dan seterusnya merupakan panjang satu gelombang atau sering disebut panjang gelombang (λ = dibaca lamda). Pada gambar diatas maka λ  = l .

Untuk gelombang longitudinal, panjang satu gelombang ialah panjang satu rapatan dan satu regangan atau jarak antara dua rapatan yang berurutan atau jarak antara dua regangan yang berurutan seperti pada gambar gelombang longitudinal pada slinky berikut.

 

Periode Gelombang

Periode gelombang (T), merupakan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang. Pada gambar panjang gelombang diatas yang dimaksud T ialah waktu yang diperlukan gelombang untuk membentuk satu gelombang dari titik a – e (l).

Frekuensi Gelombang

Frekuensi gelombang (f), adalah jumlah gelombang tiap sekon. Yakni berapa banyak satu siklus gelombang penuh (dari titik a-f) yang terbentuk dalam 1 detik.

Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang (v), adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap sekon. Secara matematis, cepat rambat gelombang dirumuskan ;

Jika s = λ maka dapat disimpulkan persamaan cepat rambat gelombang diatas menjadi ;


atau dapat juga dituliskan sebagai berikut ini ;

v = λ . f

Keterangan ;

s : jarak yang ditempuh dalam t sekon
t : periode (t = T)

Rumus Gelombang Mekanik

Persamaan yang digunakan dalam gelombang ialah sebagai berikut ;
T = t/n
f = n/t
dan,
T = 1/f
f = 1/T

Keterangan :

T : periode (s)
t  : waktu (s)
n : banyaknya gelombang (kali)
f  : frekuensi (Hz)

Untuk menentukan cepat rambat gelombang dapat digunakan persamaan ;
v = λ.f atau v = λ/T
Keterangan ;

λ : panjang gelombang (m)
v : cepat rambat gelombang (m/s)

Contoh Soal

Berikut ini merupakan gambar gelombang transversal.

contoh soal gelombang mekanik

Tentukanlah :

  1. Frekuensi getaran
  2. Panjang gelombang
  3. Cepat rambat gelombang.

Jawab :

1. Dari gambar didapatkan bahwa

T = t/n
T = 8/2
T = 4 s

Maka,

Frekuensi Getaran

f = 1/T
f = ¼
f = 0.25 Hz

Panjang Gelombang

λ = s/n
λ = 16 cm/2
λ = 8 cm

Cepat Rambat Gelombang

v = f×λ
v = 0.25×8
v = 2 m/s

Inilah tadi pembahasan lengkap mengenai materi tentang gelombang mekanik, Semoga bermanfaat…

Artikel Terkait :
Gelombang Elektromagnektik
Gelombang Berjalan