Pengertian Gelombang, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Lengkap – Gelombang membawa banyak kegunaan yang dapat dimanfaatkan oleh manusia dalam kehidupannya. Manusia mampu melakukan pengukuran kedalaman, mendengar suara dan masih banyak hal lain yang bisa dilakukan dengan memanfaatkan gelombang.
Pengertian Gelombang, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Lengkap
Berikut ini akan dijelaskan tentang pengertian gelombang beserta sifat-sifatnya, rumus dan contoh soal.
Pengertian Gelombang
Gelombang ialah sebuah gejala rambatan yang bersumber dari sebuah getaran. Gelombang akan berlangsung secara terus menerus sebab sumber getar terus mengalami atau menghasilkan getaran. Gelombang bisa melentur, memantul dan membias.
Misalnya, pada saat kita mengikatkan tali pada tiang dan ujung tali digoyangkan, maka akan tercipta lembah dan gundukan dan itulah yang dinamakan gelombang. Pada saat gelombang merambat, gelombang akan memindahkan eneri dari tempat semula ke tempat lain tanpa harus memindahkan media yang dilewatinya.
Muka gelombang adalah suatu garis atau permukaan yang ada di sebuah lintasan gelombang yang sedang merambat dan partikel-partikelnya mempunyai fase gelombang yang sama dalam garis atau permukaan tersebut. Terdapat dua jenis muka gelombang yaitu muka gelombang lurus dan muka gelombang lingkaran.
Pada media yang sejenis, gelombang akan merambat di garis lurus, searah berkas dan dinamakan dengan gelombang bidang.
Sifat-Sifat Gelombang
Gelombang mempunyai sifat-sifat yang beragam seperti berikut ini.
Gelombang Dapat Memantul
Gelombang akan memantul pada saat gelombang tersebut menemui halangan. Misalnya pada saat gelombang bunyi yang berasal dari manusia terhalang oleh dinding, maka gelombang tersebut akan memantul dan pantulan gelombang itu disebut dengan gema. Pantulan gelombang tersebut bisa diamati menggunakan alat yang disebut staboskop.
Gelombang Dapat Membias
Gelombang dapat membias artinya terjadi pembelokan gelombang yang dilewati oleh batas dua media yang berbeda. Pembiasan yang terjadi dapat menyebabkan perubahan terhadap cepat rambat gelombang, arah gelombang serta panjang gelombang, namun frekuensi gelombangnya tetap.
Gelombang Dapat Interferensi
Interferensi ialah kombinasi dua atau lebih gelombang dengan frekuensi dan selisih fase tetap yang apabila gelombang-gelombang tersebut disatukan akan membuka terjadinya kemungkinan khusus yang mampu melemahkan ataupun menguatkan.
Interferensi yang melemahkan dinamakan interferensi distruktif, sedangkan interferensi yang menguatkan disebut interferensi konduktif. Apabila sumber gelombang tersebut menimbulkan dua gelombang lingkaran, maka muka gelombang tersebut akan bertemu lalu membentuk pola interferensi di permukaan air.
Gelombang Dapat Melentur
Pelenturan (difraksi) gelombang merupakan sebuah peristiwa membeloknya atau menyebarnya gelombang melalui celah. Difraksi gelombang akan terlihat besar apabila melalui celah yang besar dan akan terlihat kecil apabila melalui celah yang kecil.
Misalnya, pada saat kita berteriak dengan dengan di dalam kamar dengan pintu tertutup, maka suara teriakan akan lebih kecil dibandingkan dengan berteriak di dalam kamar yang pintunya terbuka.
Polarisasi Gelombang
Terdapat dua jenis polarisasi gelombang yaitu polarisasi vertikal dan polarisasi horizontal. Polarisasi vertikal merupakan suatu gelombang pertama yang didapatkan melalui gerakan tali ke atas dan ke bawah. Sedangkan, polarisasi horizontal merupakan gelombang ke dua yang didapatkan melalui gerakan tali ke kanan dan ke kiri.
Efek Doppler
Efek Doppler yaitu pada saat gelombang dan penerima bergerak saling mendekat dan frekuensi yang terdeteksi lebih besar dibandingkan frekuensi sumber. Apabila sebuah sumber gelombang dan penerima relatif saling bergerak, maka frekuensi yang terdeteksi penerima tidak sama dengan frekuensi sumbernya.
Rumus Gelombang
Perhatikan gambar di bawah ini.
Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa panjang gelombang (x) dan I merupakan jumlah yang beragam, seperti contoh pada tekanan udara pada suatu gelombang suara atau kekuatan listrik atau medan magnet cahaya, dalam sebuah titik dalam fungsi waktu x.
Panjang gelombang (λ) memiliki hubungan inverse dengan frekuensi (f), jumlah puncak dalam melewati suatu titik dalam jangka waktu tertentu. Panjang gelombang dapat dicari dengan kecepatan jenis gelombang (c) dibagi frekuensi gelombang.
Pada saat berhadapan dengan radiasi elektromagnetik di ruang hampa, kecepatan yang dimaksud adalah kecepatan cahaya dan sinyal (gelombang) di udara adalah kecepatan suara di udara. Berikut rumus panjang gelombang.
Keterangan :
λ : panjang gelombang suara atau elektromagnetik
c : kecepatan chaya di ruang hampa (299.792.458 m/s sampai 300.000.000 m/s)
atau kecepatan suara di udara (344 m/s di suhu 20o C atau 68o F).
f : frekuensi gelombang
Contoh Soal dan Pembahasannya
Setelah membaca materi tentang panjang gelombang dan rumusnya, mari kita simak contoh soal dan pembahasannya berikut ini supaya lebih paham.
Diketahui sebuah gelombang memiliki periode 0,05 sekon dengan panjang gelombang 25 meter, maka berapakah cepat rambat gelombang tersebut ?
Penyelesaian :
Periode (T) : 0,05 s
Panjang (λ) : 25 m
Ditanya : cepat rambat (c)
Jawaban :
Terdapat sebuah tali yang digerakkan sehingga menimbulkan gelombang yang panjangnya diketahui sebesar 50 cm dan nilai periode gelombangnya 2 sekon. Carilah nilai cepat rambat gelombang tersebut.
Penyelesaian :
Diketahui
Panjang (λ) : 50 cm atau 0,5 m
Periode : 2 s
Jawaban :
Terdapat suatu gelombang yang digetarkan sebanyak 150 kali dalam waktu 2 menit. Berapakah nilai cepat rambat gelombang tersebut jika diketahui panjang gelombangnya 2 meter?
Penyelesaian :
Diketahui
Banyak getaran (n) : 150 kali
Periode (t) : 2 menit atau 120 sekon
Panjang (λ) : 2 m
Jawaban :
Terlebih dahulu menghitung frekuensi gelombang dengan rumus berikut.
Kemudian, dapat dimasukkan ke dalam rumus berikut.
v = λ x f = 2 x 1,25 = 2,50 m/s
Demikian penjelasan materi Pengertian Gelombang, Sifat, Rumus dan Contoh Soal Lengkap. Para pembaca pasti sudah paham ya materi ini ditambah dengan contoh soalnya. Terima kasih sudah membaca artikel kami.:)