Pada kesempatan kali ini, kita akan membicarakan dengan-cara lebih rinci terkait pemahaman gelombang mekanik, rumus, jenisnya, hingga latihan soal beserta pembahasan yg akan membuat kalian makin paham terkait materi gelombang mekanik.
Namun sebelum itu, tahukah kalian apa itu gelombang?
Gelombang sendiri merupakan suatu getaran yg merambat. Jika kalian jalan – jalan menuju pantai, di sana terdapat suatu gelombang air maritim. Itu merupakan air bahari yg dikarenakan oleh hembusan angin, sehingga menimbulkan adanya gelombang.
Jika tak terdapat angin, kira – kira mampu terjadi gelombang air laut tak ya?
Nah, di dlm artikel ini, kita akan membicarakan terkait gelombang mekanik, di mana pada gelombang air maritim merupakan salah satu teladan dr gelombang mekanik itu sendiri.
Selengkapnya simak baik – baik ulasan berikut ini ya.
Pengertian Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik merupakan sebuah gelombang yg mana pada perambatannya memerlukan media (perantara) untuk menyalurkan energi selaku salah satu kebutuhan proses penjalaran suatu gelombang.
Selain gelombang air lain, suara pula menjadi salah satu acuan dr jenis gelombang ini.
Pada bunyi nantinya akan memerlukan udara maupun medium yg lain untuk menyalurkan energi gelombang tersebut untuk merambat.
Sehingga, tanpa dgn adanya udara maupun medium perambatannya, suatu gelombang suara tak akan dapat merambat.
Sehingga, di luar angkasa, astronot tak dapat berbicara maupun mendengar suara astronot yg lain. Apabila mereka tak memakai alat bantu komunikasi elektronik.
Ada pun beberapa sifat dr suatu gelombang mekanik, antara lain:
- Dipadukan (Interferensi)
- Dipantulkan (Refleksi)
- Dibelokkan/ disebarkan (Difraksi)
- Dibiaskan (Refraksi).
Ciri – Ciri Gelombang Mekanik
Berikut ini adalah beberapa ciri atau karakteristik utama yg ada pada suatu gelombang mekanik yg perlu kalian ketahui, antara lain:
- Di dlm suatu gelombang mekanik memerlukan suatu alat maupun mediator biar mampu berpindah.
- Gelombang tersebut memiliki panjang gelombang.
- Frekuensi gelombang
- Periode gelombang
- Serta pula mempunyai cepat rambat gelombang.
Penjelasan:
Panjang gelombang yg diciptakan oleh gelombang transversal serta gelombang terpolarisasi tersebut sangatlah berbeda.
Pada panjang gelombang transversal dapat diukur dr atas puncak, bukit, serta dasar gelombang.
Sementara, periode gelombang ialah suatu waktu yg diharapkan untuk mampu menempuh satu gelombang.
Dan, frekuensi dr suatu gelombang ialah jumlah gelombang yg dihasilkan dlm waktu setiap detik. Serta, Cepat rambat gelombang yaitu suatu jarak yg ditempuh oleh gelombang penuh pada waktu setiap detiknya.
Jenis – Jenis Gelombang Mekanik
Jika dilihat dr arah rambat serta arah getarnya, maka gelombang mekanik satu ini mempunyai dua jenis yg berlawanan, yakni:
1. Gelombang Transversal
Gelombang transversal ialah sebuah jenis gelombang di mana untuk arah rambatnya tegak lurus bersama dgn arah getarnya.
Sebagai contohnya:
Gelombang di tali, gelombang permukaan air, gelombang cahaya, gelombang geser & yg lainnya.
2. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal yaitu salah satu jenis gelombang yg mempunyai arah rambat sejajar dgn arah getar nya.
Sebagai contohnya:
Gelombang pada slinky, gelombang pada pegas, gelombang bunyi yg ada pada udara, & yg lainnya.
Contoh Gelombang Mekanik
Sebelumnya kita telah menyebutkan beberapa pola yg ada pada gelombang mekanik, seperti gelombang air serta bunyi atau udara.
Berikut ini yakni beberapa contohnya lagi beserta penjelasannya:
1. Gelombang Bunyi & Pegas
Contoh pertama dr gelombang mekanik merupakan gelombang bunyi serta pegas.
Kalian mampu melihat gambaran keduanya pada gambar yg ada di bawah ini:
Sekarang kalian lihat jika kedua contoh gelombang yg ada di gambar atas tergolong ke dlm gelombang longitudinal.
Di mana gelombang tersebut memiliki kerapatan serta regangan di dlm getarannya.
Pada arah rambatannya pun sejajar, lain halnya pada gelombang transversal yg mempunyai arah getaran tegak lurus.
2. Gelombang Tali & Air
Kalian dapat menyaksikan gambaran pada gambar yg ada di bawah ini terkait gelombang tali & pula air.
Dapat kita ketahui bersama jika gelombang tali serta air yg merambat lewat suatu medium akan mengalami gelombang transversal.
Difraksi Gelombang Mekanik
Difraksi sendiri merupakan suatu lenturan yg dikarenakan oleh adanya penghalang berwujud aneka macam celah yg sempit.
Jika lazimnya celah memiliki ukuran yg lebar, maka difraksi tak terperinci terlihat. Namun kalau celah dipersempit, maka difraksi akan nampak dgn terang.
Celah tersebut berperan menjadi sumber gelombangnya yg berwujud titik.
Muka gelombang yg lewat pada celah nantinya akan dipancarkan dlm wujud bundar – bundar dgn celah itu yg menjadi pusatnya.
Ada pun contoh dr difraksi gelombang mekanik, yakni:
Gelombang pada bunyi akan sungguh gampang untuk mengalami difraksi, alasannya adalah gelombang pada bunyi yg terjadi di udara memiliki panjang gelombang dlm rentang (cm) hingga beberapa meter.
Seperti yg telah kita ketahui bareng , bila gelombang yg lebih panjang maka akan lebih gampang untuk didifraksikan.
Peristiwa dr difraksi akan berjalan mirip pada saat kalian dapat mendengar bunyi mesin mobil yg ada pada tikungan jalan. Meskipun kalian belum melihat mobil itu sebab terhalang dgn bangunan tinggi yg ada di pinggir tikungan.
Interferensi Gelombang Mekanik
Ketika kalian melemparkan 2 buah kerikil ke arah sungai, maka nantinya akan berwujud pola gelombang berupa bulat mirip gambar yg ada di bawah ini:
Kombinasi dr gelombang yg diciptakan tersebut terkadang pula disebut selaku Interferensi Gelombang.
Di mana pada interferensi ini pula dibagi lagi ke dlm 2 jenis berbeda, yakni: Interferensi konstruktif serta interferensi destruktif.
Interferensi konstruktif merupakan kalau puncak pada suatu gelombang berjumpa bersama puncak gelombang yang lain, sehingga interferensi itu saling membangun.
Sementara,
Interferensi destruksi merupakan jikalau puncak gelombang berjumpa bersama dasar gelombang, sehingga nantinya akan terjadi interferensi yg saling melemahkan.
Dan berikut ini merupakan contoh penerapan dr interferensi gelombang mekanik, antara lain:
Seperti pada dikala kalian ada diantara dua buah loudspeaker dgn frekuensi serta amplitudo yg sama atau hampir sama.
Sehingga nantinya kalian akan mendengar bunyi yg keras serta lemah dengan-cara bergantian.
Rumus Gelombang Mekanik
Berikut ini adalah beberapa persamaan atau rumus dr gelombang mekanik yg perlu kalian ketahui & pula kalian ketahui, antara lain:
1. Rumus Frekuensi Gelombang
Untuk persamaannya:
f = n/t
atau
f = 1/ T
2. Rumus Periode Gelombang
Untuk persamaannya:
T = t/n
atau
T = 1/f
3. Rumus Cepat Rambat Gelombang
Untuk persamaannya:
V = λf = λ/T
Keterangan Rumus Gelombang Mekanik:
- T: Periode (s)
- t: Waktu (s)
- f: Frekuensi (Hz)
- n: Banyaknya gelombang (kali)
- λ: Panjang gelombang (m)
- V: Cepat rambat gelombang (m/s).
Contoh Soal
Setelah mengetahui uraian yg ada di atas, berikut kami berikan pola soal beserta pembahasan terkait gelombang mekanik untuk mempermudah proses mencar ilmu kalian, antara lain:
1. Contoh Pertama
Sebuah gelombang transversal merambat dgn jarak 20 cm selama 8 detik serta mempunyai ciri atau karakteristik mirip yg ada pada pada gambar di bawah ini:
Tentukan:
- Frekuensi gelombang?
- Panjang gelombang?
- Cepat rambatnya?
Jawab:
Diketahui:
- t = 8s
- n = 2 kali
- λ = 4 cm
Ditanya:
- Frekuensi gelombang?
- Panjang gelombang?
- Cepat rambatnya?
Pembahasan:
a. Frekuensi Gelombang
f = 1/T
f = ¼
f = 0.25 Hz
Sehingga mampu diketahui bahwa frekuensi gelombang tersebut sebesar 0.25Hz.
b. Periode Gelombang
T = t/n
T = 8/2
T = 4s
Sehingga mampu diketahui bahwa periode pada gelombang tersebut merupakan 4 sekon (s).
c. Cepat Rambat Gelombang
V = λf = λ/T
V = 4 0.25
V = 1 cm/s
V = 0.01 m/s
Sehingga mampu diketahui bahwa cepat rambat pada gelombang tersebut ialah 0.01 m/s atau 1 cm/s.
2. Contoh Kedua
Suatu pegas diregangkan serta dilepaskan datang – datang, sehingga akan menghasilkan gelombang longitudinal dgn jarak dua rapatan terdekat yakni sebesar 40 cm.
Apabila cepat rambat gelombangnya yaitu 20 m/s, maka berapa panjang gelombang serta frekuensi gelombang nya?
Jawab:
Diketahui:
- v = 20 m/s
- λ = 30 cm = 0,4 m.
Ditanyakan:
- Panjang gelombang.
- Frekuensi gelombang.
Pembahasan:
