Pengertian Gelombang
Gejala mengenai gerak gelombang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari hari Tali yang kita gerakkan naik dan turun secara terus menerus akan menghasilkan gerak bolak-balik dari setiap titik pada tali, ada kalanya titik pada tali berada pada titik tertinggi, pada saat yang lain ada pada titik terendah dan selalu melalui sebuah titik pertengahan antara titik puncak dan titik terendah, gerak bolak-balik tersebut diikuti oleh titik disampingnya dan seterusnya dan pada akhirnya terlihat seperti pola teratur yang kemudian kita kenal dengan istilah gelombang
Apakah sebenarnya gelombang, besaran fisis apa saja yang terdapat dalam gerak gelombang, bagaimana karakteristiknya dan bagaimana penerapannya dalam kehidupan kita sehari-hari akan kita bahas dalam modul ini. Ada dua ciri khas yang dimiliki oleh setiap jenis gelombang. Pertama, gelombang merupakan usikan yang merambat. Kedua, gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Itulah sebabnya gelombang dapat didefinisikan sebagai usikan yang merambat yang membawa energi dari suatu tempat ke tempat yang lain.
Ketika kita melemparkan sebuah batu ke dalam permukaan air yang tenang, maka energi yang dimiliki batu akan menimbulkan usikan/gangguan berupa riak-riak yang menyebar/merambat sampai ke tepian. Pada penjalaran usikan permukaan air, yang merambat adalah usikan dan tidak ada perpindahan sejumlah volume air yang ikut bersama usikan. Dengan kata lain hanya usikan yang merambat, sedangkan partikel-partikel sejumlah volume air yang kelihatan seolah-olah ikut bergerak bersama pola-pola/usikan gelombang, sebenarnya tidak merambat melainkan hanya bergetar disekitar titik kesetimbangan.
Ada perbedaan yang mendasar antara gelombang dan getaran harmonik sederhana. Pada getaran harmonik sederhana yang dihadapi hanya sebuah partikel tunggal bergetar terhadap titik kesetimbangannya, sedangkan pada gerak gelombang yang dihadapi banyak sekali partikel bergetar terhadap titik kesetimbangannya masing-masing pada saat rambatan energi terjadi. Pembahasan dalam bahan ajar ini lebih menekankan pada gelombang mekanik transversal dan longitudinal.
Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan sebagai gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik membutuhkan medium perambatan, sedangkan gelombang elektromagnetik dapat merambat melalui medium atau tanpa medium. Gelombang mekanik misalnya gelombang bunyi, gelombang tali, permukaan air, seismik dan kejut tanpa medium perantara tidak akan merambat. Gelombang ektromegnetik misalnya gelombang cahaya, radio dan cahaya dapat merambat melalui medium atau tanpa perantara medium.
Berdasarkan arah usikannya, gelombang dikelompokkan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah usikannya tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang, dan gelombang longitudinal merupakan gelombang yang arah usikannya sejajar dengan arah penjalaran gelombang.
Panjang Gelombang
Dalam gelombang mekanik besaran-besaran getaran, juga merupakan besaran besaran gelombang yang menyangkut amplitudo, frekuensi, frekuensi sudut, periode dan fasa tiap partikel medium yang dijalari gelombang tersebut. Selain besaran besaran yang menyangkut tiap partikel ada besaran lain yaitu panjang gelombang dan kecepatan menjalar gelombang.
Besaran panjang gelombang dapat didefinisikan dengan beberapa cara:
a) Jarak yang ditempuh usikannya selama selang waktu satu periode
b) Jarak antara dua lembah atau dua bukit yang berturutan
c) Jarak antara dua titik berturutan yang memiliki fasa yang sama.
Gambar 1. Besaran panjang gelombang pada penjalaran gelombang
Panjang gelombang pada gambar di atas dilambangkan dengan huruf Yunani l (Lambda).
Kecepatan Rambat Gelombang
Pengertian kecepatan gelombang sama dengan pengertian kecepatan pada umumnya yaitu jarak yang ditempuh oleh suatu gelombang persatuan waktu yang dapat dinyatakan secara matematis dengan:
v = s/t
dimana
v = kecepatan gelombang (m/s)
s = jarak (meter)
t = waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak sejauh s meter (detik).
Kecepatan gelombang juga dapat dinyatakan sebagai perkalian panjang gelombang dengan frekuensi gelombang:
v = l f
dimana
v = kecepatan gelombang (m/s)
l = panjang gelombang (meter)
f = frekuensi gelombang (1/detik atau Hz)
Dengan demikian frekuensi dan panjang gelombang akan mempengaruhi berapa besar kecepatan suatu gelombang tersebut.
sumber : Materi diklat PKP 2019
Gejala mengenai gerak gelombang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari hari Tali yang kita gerakkan naik dan turun secara terus menerus akan menghasilkan gerak bolak-balik dari setiap titik pada tali, ada kalanya titik pada tali berada pada titik tertinggi, pada saat yang lain ada pada titik terendah dan selalu melalui sebuah titik pertengahan antara titik puncak dan titik terendah, gerak bolak-balik tersebut diikuti oleh titik disampingnya dan seterusnya dan pada akhirnya terlihat seperti pola teratur yang kemudian kita kenal dengan istilah gelombang
Apakah sebenarnya gelombang, besaran fisis apa saja yang terdapat dalam gerak gelombang, bagaimana karakteristiknya dan bagaimana penerapannya dalam kehidupan kita sehari-hari akan kita bahas dalam modul ini. Ada dua ciri khas yang dimiliki oleh setiap jenis gelombang. Pertama, gelombang merupakan usikan yang merambat. Kedua, gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Itulah sebabnya gelombang dapat didefinisikan sebagai usikan yang merambat yang membawa energi dari suatu tempat ke tempat yang lain.
Ketika kita melemparkan sebuah batu ke dalam permukaan air yang tenang, maka energi yang dimiliki batu akan menimbulkan usikan/gangguan berupa riak-riak yang menyebar/merambat sampai ke tepian. Pada penjalaran usikan permukaan air, yang merambat adalah usikan dan tidak ada perpindahan sejumlah volume air yang ikut bersama usikan. Dengan kata lain hanya usikan yang merambat, sedangkan partikel-partikel sejumlah volume air yang kelihatan seolah-olah ikut bergerak bersama pola-pola/usikan gelombang, sebenarnya tidak merambat melainkan hanya bergetar disekitar titik kesetimbangan.
Ada perbedaan yang mendasar antara gelombang dan getaran harmonik sederhana. Pada getaran harmonik sederhana yang dihadapi hanya sebuah partikel tunggal bergetar terhadap titik kesetimbangannya, sedangkan pada gerak gelombang yang dihadapi banyak sekali partikel bergetar terhadap titik kesetimbangannya masing-masing pada saat rambatan energi terjadi. Pembahasan dalam bahan ajar ini lebih menekankan pada gelombang mekanik transversal dan longitudinal.
Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan sebagai gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik membutuhkan medium perambatan, sedangkan gelombang elektromagnetik dapat merambat melalui medium atau tanpa medium. Gelombang mekanik misalnya gelombang bunyi, gelombang tali, permukaan air, seismik dan kejut tanpa medium perantara tidak akan merambat. Gelombang ektromegnetik misalnya gelombang cahaya, radio dan cahaya dapat merambat melalui medium atau tanpa perantara medium.
Berdasarkan arah usikannya, gelombang dikelompokkan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah usikannya tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang, dan gelombang longitudinal merupakan gelombang yang arah usikannya sejajar dengan arah penjalaran gelombang.
Panjang Gelombang
Dalam gelombang mekanik besaran-besaran getaran, juga merupakan besaran besaran gelombang yang menyangkut amplitudo, frekuensi, frekuensi sudut, periode dan fasa tiap partikel medium yang dijalari gelombang tersebut. Selain besaran besaran yang menyangkut tiap partikel ada besaran lain yaitu panjang gelombang dan kecepatan menjalar gelombang.
Besaran panjang gelombang dapat didefinisikan dengan beberapa cara:
a) Jarak yang ditempuh usikannya selama selang waktu satu periode
b) Jarak antara dua lembah atau dua bukit yang berturutan
c) Jarak antara dua titik berturutan yang memiliki fasa yang sama.
Panjang gelombang pada gambar di atas dilambangkan dengan huruf Yunani l (Lambda).
Kecepatan Rambat Gelombang
Pengertian kecepatan gelombang sama dengan pengertian kecepatan pada umumnya yaitu jarak yang ditempuh oleh suatu gelombang persatuan waktu yang dapat dinyatakan secara matematis dengan:
v = s/t
dimana
v = kecepatan gelombang (m/s)
s = jarak (meter)
t = waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak sejauh s meter (detik).
Kecepatan gelombang juga dapat dinyatakan sebagai perkalian panjang gelombang dengan frekuensi gelombang:
v = l f
dimana
v = kecepatan gelombang (m/s)
l = panjang gelombang (meter)
f = frekuensi gelombang (1/detik atau Hz)
Dengan demikian frekuensi dan panjang gelombang akan mempengaruhi berapa besar kecepatan suatu gelombang tersebut.
sumber : Materi diklat PKP 2019
