Gelombang mekanik merupakan suatu gelombang dimana perambatannya memerlukan medium, medium tersebut dibutuhkan untuk menyalurkan energi untuk proses perambatan gelombangnya.
Salah satu contoh gelombang mekanik merupakan suara. Suara memerlukan udara ata medium lainnya untuk menyalurkan energi gelombangnya untuk merambat. Tanpa udara atau medium perambatannya, gelombang bunyi tak dapat merambat. Oleh sebab itulah di luar angkasa astronot tak mampu berbicara & mendengar bunyi astronot yg lainnya tanpa menggunakan alat bantu komunikasi elektronik.
Contoh gelombang mekanik lainnya yaitu ombak dimana air merupakan media rambatnya, gelombang pada tali, & bahkan gempa bumi pula merupakan fenomena gelombang mekanik dimana dataran selaku media rambatnya.
Berdasarkan arah rambatannya & arah getarnya, gelombang dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:
Daftar Isi
Gelombang Transversal
Merupakan jenis gelombang dimana arah rambatnya tegak lurus dgn arah getarnya. Contoh gelombang transversal yaitu gelombang yg merambat pada tali.
Perhatikan gambar dibawah, arah rambat gelombang menuju ke kanan, namun arah getarnya yakni ke atas & ke bawah.
Contoh lainnya adalah gempa bumi di mana dataran atau batuan merupakan mediumnya. Arah getarnya tegak lurus dgn arah rambatnya yg menimbulkan dataran berguncang yg menghancurkan seluruh permukaan di setiap jalur arah rambatannya.
Ombak atau gelombang pada air pula merupakan salah satu bentuk gelombang transversal.
Gelombang Longitudinal
Merupakan jenis gelombang dimana arah rambatnya sejajar dgn arah getarnya. Contoh gelombang longitudinal ialah gelombang yg merambat pada pegas ataupun slinky.
Perhatikan gambar di bawah, arah rambat gelombang pada slinky menuju ke kanan & arah getarnya ke kanan & ke kiri.
Contoh lainnya yakni gelombang suara. Gelombang bunyi mengubah tekanan (merapat & merenggang) molekul-molekul di udara yg membuatnya bergetar sejajar dgn arah rambatannya.
Berikut ini, karakteristik-karakteristik yg berhubungan dgn gelombang
Panjang Gelombang
Pada Gelombang transversal, panjang gelombang merupakan panjang satu siklus gelombang, yakni dr satu puncak ke puncak setelahnya, atau dr satu lembah ke lembah setelahnya. Jika terdapat dua puncak gelombang & dua lembah, maka panjang gelombangnya adalah dua. Panjang gelombang disebut selaku lamda (𝜆) & satuannya meter (m).
Pada gelombang longitudinal, panjang satu gelombang yakni panjang satu rapatan & satu regangan, atau jarak antara dua rapatan yg berurutan, atau jarak antara dua regangan yg berurutan (Perhatikan gambar di bawah).
Panjang gelombang mampu dicari dgn rumus:
Di mana:
s = jarak yg ditempuh gelombang (m)
n = banyaknya gelombang
Periode Gelombang (T)
Periode Gelombang merupakan waktu yg dibutuhkan untuk menempuh jarak satu panjang gelombang. Periode gelombang satuannya sekon (s)
Rumus periode gelombang yaitu:
Di mana:
t = waktu (s)
n = banyaknya gelombang
Frekuensi Gelombang (f)
Frekuensi Gelombang merupakan jumlah gelombang yg terbentuk tiap detik, atau mampu diartikan sebagai banyaknya satu siklus gelombang penuh yg terbentuk dlm 1 detik.
Frekuensi gelombang sangat dipengaruhi oleh panjang gelombangnya. Jika panjang gelombangnya kecil, maka frekuensi gelombangnya akan tinggi. Dan pula sebaliknya, jika panjang gelombangnya besar, maka frekuensi gelombangnya akan rendah.
Frekuensi satuannya yaitu Hertz (Hz). Rumusnya yakni:
Atau, dapat ditulis selaku berikut:
Di mana:
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
Cepat Rambat Gelombang (v)
Cepat rambat Gelombang merupakan jarak yg ditempuh gelombang tiap detiknya. Secara matematis, persamaannya dapat ditulis dgn panjang gelombang dibagi dgn watu tempuhnya:
Atau, mampu ditulis sebagai berikut:
Atau, dapat pula ditulis sebagai berikut:
Dimana,
𝜆 = panjang gelombang (m)
v = cepat rambat gelombang (m/s)
Contoh Soal Gelombang Mekanik & Pembahasan
Suatu gelombah transversal merambat dgn sejauh 20 cm dlm waktu 4 detik & memiliki karakteristik seperti yg diberikan pada gambar dibawah.
Tentukan:
- Frekuensi gelombang
- Panjang gelombang.
- Cepat rambatnya
Pembahasan:
Dari gambar diatas, dlm waktu 4 detik, terbentuk dua siklus gelombang transversal, sehingga didapat:
Maka, bisa didapatkan frekuensi gelombangnya yakni:
Kemudian, panjang gelombangnya mampu didapatkan dengan:
Jadi, cepat rambat gelombangnya bisa didapat yakni sebesar:
v = 0,05 m/s
Kontributor: Ibadurrahman
S2 Teknik Mesin FT UI
Materi Wargamasyarakat.org lainnya: