Pada kesempatan kali ini, kita akan membicarakan dengan-cara lebih detail terkait amplitudo, mulai dr pemahaman, rumus, hingga contohnya.
Maka dr itu, pastikan kalian simak baik – baik postingan rumus amplitudo ini sampai tamat ya.
Pengertian Amplitudo
Amplitudo merupakan suatu pengukuran skala yg non-negatif dr besar osilasi sebuah gelombang.
Pada amplitudo ini pula kadang kala diartikan selaku jarak maupun simpangan terjauh dr titik kesetimbangan do di dlm gelombang sinusoide yg akan kalian pelajari dlm mata pelajaran Fisika & pula Matematika.
Pada umumnya, amplitudo mempunyai simbol sistem Internasional berupa (A) dgn satuan meter (m).
Sementara jika amplitudo dlm musik merupakan volume dr suatu sinyal audio.
Suatu gelombang amplitude yg diukur dr jarak garis tengah serta ukuran ini disebut ke dlm satuan Decibel.
Jenis – Jenis Amplitudo
Sebetulnya, jenis amplitudo sendiri ada banyak sekali, namun hanya ada 3 jenis yg utama yg perlu kalian pahami, antara lain:
- Memiliki jarak terjauh dr titik kesetimbangan ke dlm gelombang sinusoide.
- Memiliki pengukuran skala yg non negatif dr besar osilasi gelombang.
- Memiliki simpangan yg paling besar serta terjauh dr titik kesetimbangan pada gelombang & pula getaran.
Pola Simpangan
Simpangan atau jarak terjauh mempunyai titik pola yg bermacam – macam, apakah dapat dibilang selaku getaran atau gelombang. Berikut penjelasannya:
1. Amplitudo Getaran
Getaran yaitu suatu gerak bolak balik yg cuma berlangsung pada sekitar titik kesetimbangan.
Gerak satu ini biasanya cuma akan muncul apabila suatu benda diberikan suatu gaya.
Contoh yg sangat sederhana dr gerak satu ini adalah getaran pada bandul.
Amplitudo Getaran
A-B = 1/4 Getaran
B-C = 1/4 Getaran
A-B-C = ½ Getaran
A-B-C-B = ¾ Getaran
A-B-C-B-A = 1 Getaran
2. Amplitudo Gelombang
Seperti yg sudah disebutkan sebelumnya bahwa gelombang berlainan dgn getaran.
Alasan perbedaan tersebut yaitu pola gerak pada gelombang yg bersifat continue serta merambat dr satu titik ke arah titik yg lain.
Pada gelombang sendiri ada dua macam, yakni gelombang transversal & gelombang longitudinal.
Perbedaan diantara kedua jenis gelombang itu terletak pada arah rambat gelombang nya.
Metode Kuantifikasi Amplitudo Getaran
Berikut ini yakni beberapa metode kuantifikasi amplitudo getaran yg perlu kalian ketahui, antara lain:
1. Nilai Puncak (Peak)
Nilai puncak satu ini berfaedah untuk menunjukkan tingkat guncangan dgn durasi yg pendek.
Namun, untuk nilai puncak cuma akan memperlihatkan tingkat maksimum dr getaran yg berjalan dlm satu titik waktu tertentu.
2. Nilai Puncak ke Puncak (Peak-to-Peak)
Nilai dr amplitudo puncak ke puncak ini memiliki peran yg penting, sebab nantinya akan memperlihatkan ekskursi maksimum terhadap gelombang.
Kuantitas satu ini digunakan untuk mengetahui perpindahan cuilan mesin balasan dr adanya getaran yg penting untuk menghitung tegangan maksimum di dlm suatu material mesin.
3. Nilai Root Mean Square (RMS)
Nilai Root Mean Square merupakan suatu nilai amplitudo yg sangat relevan, karena tak hanya digunakan untuk memperhitungkan waktu, tetapi metode perkiraan RMS yg menguadratkan nilai negatif sinusoidal getaran pula akan memperlihatkan nilai amplitudo yg lebih akurat.
Pada nilai amplitudo Root Mean Square satu ini nantinya akan menawarkan gosip nilai kandungan energi kepada getaran suatu parameter dgn kemampuan destruktif untuk komponen mesin.
4. Nilai Rata – Rata (Average)
Nilai amplitudo rata – rata sudah memperhitungkan durasi waktu getaran yg berlangsung.
Namun akan dianggap memiliki fungsi yg terbatas sebab dlm proses perhitungannya nilai negatif terhadap gelombang sinusoidal getaran seakan meniadakan.
Lambang Amplitudo
Simbol atau lambang pada amplitudo yg perlu kalian ketahui antara lain ialah sebagai berikut:
Keterangan:
- A = Y/Sin
- Co = Kecepatan
- Y = Simpangan
- A = Amplitudo
- T = Waktu
Gerak osilasi sama seperti bandul atau suatu gerak harmonic yg sederhana.
Rumus Amplitudo
Setelah mengenali keterangan di atas, di bawah ini yaitu beberapa rumus dr Amplitudo yg perlu untuk kalian pahami, antara lain:
1. Rumus Amplitudo Simpangan Periode Getaran
T = t/n
2. Rumus Frekuensi Getaran Amplitudo
F = n/t
3. Rumus Hubungan antara Frekuensi & Periode Amplitudo
T = 1/f atau f = 1/T
Pengertian Frekuensi, Getaran & Gelombang
Berikut ini yaitu beberapa ungkapan yg kerap kali disandingkan dgn amplitudo & perlu untuk kalian ketahui, antara lain:
1. Frekuensi
Frekuensi merupakan suatu jumlah maupun banyaknya getaran yg berjalan pada waktu kurang lebih dr satu detik.
Satuan untuk frekuensi ialah Hertz (Hz).
Di dlm frekuensi, biasanya dirumuskan dgn (f = N/t) yg mana (N) adalah jumlah kepada getaran, sementara (t) merupakan simbol waktu.
Sehingga dgn demikian, kalian dapat menyimpulkan bahwa jumlah frekuensi merupakan suatu jumlah getaran yg dibagi dgn jumlah waktu.
2. Getaran
Getaran adalah suatu gerak bolak – balik yg ada di sekitar kesetimbangan.
Kesetimbangan yg dimaksud ialah di kondusif kondisi dr suatu benda dlm posisi membisu, kalau tak terdapat gaya yg melakukan pekerjaan di dlm benda tersebut.
Getaran ini memiliki hubungan yg sangat erat dgn frekuensi serta amplitudo.
Satu kali gerak bolak – balik sarat , maka sama halnya dgn satu getaran frekuensi.
3. Gelombang
Gelombang yaitu suatu getaran yg merambat. Idealnya, gelombang tersebut akan mengikuti gerak sinusoide.
Pada gelombang dapat berjalan melalui ruang hampa maupun udara serta dapat lewat medium.
Yang mana hal itu mampu bergerak serta mampu memindahkan energi dr suatu kawasan menuju kawasan yg yang lain.
Tanpa mesti melibatkan partikel medium maupun berpindah dengan-cara permanen.
Perbedaan Gelombang Berjalan dgn Gelombang Berdiri
Berikut ini ialah perbedaan dr gelombang berjalan & gelombang bangkit yg perlu kalian ketahui, antara lain:
1. Gelombang Berjalan
Gelombang berjalan yakni suatu gelombang yg amplitudo serta fasenya tetap pada setiap titik yg dilaluinya.
Simpangan yg ada pada gelombang berjalan memiliki rumus sebagai berikut:
y = A sin ω (t – x/y)
y = A sin 2π/y (t – x/v)
y = A sin 2π (t/T – x/λ)
Yang mana,
k = 2π/λ & ω = 2πf = 2π/T
Sehingga, persamaan gelombang berjalan tersebut dapat menjadi:
y = ± A sin 2π (t/T +- x/λ)
y = ± A sin (ωt +- kx)
Keterangan:
- Y = Simpangan (m)
- ω = Frekuensi sudut
- A = Amplitudo (m)
- x = Jarak titik ke sumber (m)
- k = Bilangan gelombang
- t = Waktu (s)
Tanda ± mempunyai peran sebagai:
- + (Positif) bila gelombang merambat ke arah kanan serta titik asal 0 bergetar ke atas.
- – (Negative) jika gelombang merambat ke arah kiri serta titik asal 0 bergerak ke bawah.
2. Gelombang Berdiri
Gelombang bangkit atau pula bisa disebut sebagai gelombang stasioner merupakan suatu gelombang yg amplitudonya berganti – ubah, nilainya mulai dr nol hingga nilai maksimum tertentu.
Sebagai acuan:
Seutas tali yg salah satu ujungnya diikatkan pada sebuah tiang serta ujung lainnya digerakkan ke atas & pula ke arah bawah.
Gelombang tali tersebut nantinya akan merambat dr ujung tali yg digetarkan menuju ujung tali yg terikat serta akan dipantulkan kembali menuju arah semula.
Pada gelombang tiba serta gelombang pantul saling berinterferensi sejingga disebut sebagai gelombang bangkit.
Gelombang bangun terdiri atas simpul & perut, yakni:
- Simpul merupakan kawasan kedudukan titik yg amplitudonya minimum.
- Perut merupakan daerah kedudukan titik yg amplitudonya maksimum dlm suatu gelombang.
Di dlm gelombang bangkit ini pula dibagi lagi menjadi dua pecahan berlainan, yakni:
a. Ujung bebas
Gelombang bangkit dlm ujung bebas ini mempunyai fase gelombang datang sama dgn gelombang pantul.
Ujung pemantul dapat bergerak dengan-cara bebas naik maupun turun dgn mengikuti arah getar gelombang yg tiba.
Untuk besar simpangannya sendiri ialah selaku berikut:
y = 2 A cos kx sin ωt
Simpul → x = (2n + 1) λ/4 dgn n = 0,1,2,3,…
Perut → x = 1/2nλ dgn n = 0,1,2,3,…
b. Ujung Terikat
Gelombang bangun bersama ujung terikat mempunyai sudut fase gelombang datang serta gelombang pantul yg berlainan besar dr radian nya.
Ujung pemantul tak dapat bergerak bebas dgn mengikuti arah getar gelombang datang.
Besar simpangan kepada gelombang berdiri ujung terikat ialah sebagai berikut:
y = 2 A sin kx cos ωt
Simpul → x = 1/2n λ dgn n = 0,1,2,3,…
Perut → xn+1 = (2n + 1) λ/4 dgn n = 0,1,2,3,…
Contoh Soal
Untuk membuat lebih mudah kalian dlm mengetahui uraian yg ada di atas, berikut ini kami berikan beberapa contoh soal beserta penjelasannya yg mampu kalian pelajari, antara lain:
1. Contoh Pertama
Sebuah gelombang mempunyai persamaan y = 2 sin 1/12 π yg mana y dlm meter serta t dlm detik.
Hitunglah besar amplitudo, periode, serta simpangan pada waktu t 2 detik.
Jawab:
y = 2sin1/12 πt
y = Asin2πft
Amplitudo = 2 m
1/12 π = 2πf
f = (1/12)(π)/(2π)
f = 1/24 Hz
T = 1/f
T = 1/(1/24)
T = 24 s
y = 2sin((1/12) (πt))
y = 2sin((1/12) (2π))
y = 2sin(π/6)
y = 2sin30°
y = (2)(1/2) y = 1 m.
2. Contoh Kedua
Terdapat suatu tali yg bergetar sebanyak = 60 kali dgn durasi selama 0,5 menit.
Cari & pula hitunglah periode getar pada seutas tali tersebut!
Jawab:
Diketahui:
n = 60
t = 0,5 menit = 0,5 x 60 = 30 sekon
Ditanya:
Cari periode getar (T).
Penjelasan:
T = t/n
T = 30/60
T = 1/2 = 0,5 sekon
Sehingga, periode getar pada seutas tali yg dihasilkan merupakan 0,5 sekon.
3. Contoh Ketiga
Seutas tali memiliki panjang 3 m dgn ujung ikatannya bisa bergerak serta ujung yang lain digetarkan dgn besar frekuensi 8 Hz sehingga gelombang mampu merambat dgn kelajuan 3 m/s.
Jika dimengerti amplitudo gelombang sebesar 20 cm, berapa persamaan simpangan super posisi gelombang pada titik P dgn jarak 1 meter dr ujung pemantulan?
Jawab:
Diketahui:
- l = 3 m
- f = 8 Hz
- v = 3 m/s
- A = 20 cm = 0,2 m
- x = 1 m
Ditanya:
Persamaan persimpangan (y).
Penjelasan:
ω = 2π f = 2π8 = 16π rad/s
y = 2 A cos (kx) sin (ωt – 2πl/λ)
y = 2 (0,2) cos (16π/3(1)) sin (16πt – 2π(3)/3/8)
y = 0,4 cos (16π/3) sin (16πt – 40π/3)
y = 0,4 cos 2π (8/3) sin 2π (8t – 20/3)
4. Contoh Keempat
Terdapat seutas tali yg bergetar sebanyak = 90 kali dgn durasi selama 0,5 menit.
Cari & pula hitung frekuensi getar seutas tali tersebut!
Jawab:
Diketahui:
n = 90
t = 0,5 menit (diubah menjadi sekon) = 0,5 x 60 = 30 sekon
Ditanya:
f =…?
Penjelasan:
f = n/t
f = 90/30 = 3 hz
Sehingga mampu diketahui bahwa frekuensi getar seutas tali tersebut ialah = 3 hz.
5. Contoh Kelima
Terdapat seutas tali yg bergetar sebanyak = 90 kali dgn durasi selama = 0,5 menit.
Cari & pula hitunglah periode getar pada seutas tali tersebut!
Jawab:
Diketahui:
n = 90
t = 0,8 menit (diubah menjadi sekon) = 0,5 x 60 = 30 sekon
Ditanya:
T =…?
Penjelasan:
T = t/n
T = 30/90
T = 1/3 = 0,33 sekon
Sehingga dapat diketahui bahwa periode getar seutas tali tersebut ialah = 0,33 sekon.