Kurnia Nur Afifah
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menjumpai gejala-gejala getaran dan gelombang. Hampir semua benda apabila di beri aksi (dipukul) akan bergetar, sedangkan getaran yang merambat disebut gelombang.
1. Pengertian Getaran
Getaran adalah gerakan bolak balik secara teratur (periodik) di sekitar titik keseimbangan.
2. Ciri-Ciri Getaran
Ciri-ciri getaran yaitu ditandai dengan adanya aplitudo, frekuensi, dan periode.
- Amplituto getaran (A) adalah simpangan terbesar suatu getaran.
- Frekuensi getaran (f) adalah banyaknya getaran dalam setiap satu satuan waktu yang dinyatakan dalam satuan hertz (Hz), dengan ketentuan 1 Hz = 1 getaran/sekon.
- Periode getaran (T) adalah waktu yang diperlukan suatu benda untuk melakukan satu kali getaran yang dinyatakan dalam satuan sekon (s).
Secara matematis, hubungan antara frekuensi dan periode dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan:
f = frekuensi (Hz)
n = banyaknya getaran
T = periode (s)
t = waktu yang diperlukan (s)
Contoh Soal:
Jika ayunan sederhana bergetar sebanyak 60 kali dalam waktu 15 sekon, tentukan:
a. frekuensi ayunan, dan
b. periode ayunan.
Pembahasan:
Diketahui:
n = 60
t = 15 s
Ditanyakan:
- f = ….?
- T = ….?
Jawaban:
f = n/t
f = 60/15 s = 4 Hz
T = t/n
T = 15 s/60 = 2,5 s
3. Pengertian Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat. Pada perambatannya gelombang merambatkan energi gelombang, sedangkan zat perantaranya tidak ikut merambat (hanya ikut bergetar).
4. Jenis-Jenis Gelombang berdasarkan Zat Perantaranya
- Gelombang makanik, yaitu gelombang yang perambatannya memerlukan zat perantara. Contoh gelombang mekanik adalah gelombang air, gelombang pada tali, gelombang pada slinki, dan gelombang bunyi.
- Gelombang elektroganetik, yaitu gelombang yang perambatannya tidak memerlukan zat perantara. Contoh gelombang elektromagnetik adalah gelombang radio, gelombang televisi, gelombang radar, dan cahaya.
5. Jenis-Jenis Gelombang berdasarkan Arah Getarannya
- Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh gelombang transversal adalah gelombang permukaan air dan gelombang tali.
- Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarannya sejajar dengan arah rambatannya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi.
6. Hubungan Antara Panjang Gelombang, Frekuensi, Cepat Rambat, dan Periode Gelombang
Karena gelombang menempuh jarak satu panjang gelombang (λ) dalam waktu satu periode gelombang (T), maka cepat rambat gelombang dapat ditulis
Karena T=1/f, maka cepat rambat gelombang dapat juga dinyakatan sebagai berikut.
Keterangan:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode gelombang (s)
f = frekuensi gelombang (Hz)
Contoh Soal:
Jika frekuensi suatu getaran 440 Hz dan panjang gelombangnya 75 cm, berapakah kecepatan gelombang tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
f = 440 Hz
λ = 75 cm = 0,75 m
Ditanyakan: v = ….?
Jawaban:
v = f x λ
v = 440 Hz x 0,75 m = 330 m/s
7. Pemantulan Gelombang
Pemantulan gelombang adalah peristiwa membaliknya gelombang setelah mengenai objek. Sebagai contoh ketika kamu memberi gangguan pada air di dalam baskom, timbul gelombang yang bergerak menjauhi titik gangguan yang kamu berikan. Gelombang air ini akan bergerak membentuk bola dengan titik pusatnya titik di mana gangguan diberikan. Ketika gelombang tersebut tiba di tepi baskom, gelombang tersebut dipantulkan oleh dinding baskom. Sebagian energi yang dibawa gelombang tersebut dipantulkan oleh dinding baskom sehingga kamu dapat melihat gelombang kecil bergerak menjauhi dinding baskom.
8. Bunyi
Bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari benda yang bergetar. Benda yang menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Sumber bunyi yang bergetar akan menggetarkan molekul-molekul udara yang ada disekitarnya. Dengan demikian, syarat terjadinya bunyi adalah adanya benda yang bergetar, adanya medium yang merambatkan bunyi, dan adanya penerima yang berada di dalam jangkauan sumber bunyi.
9. Sifat-Sifat Bunyi
Sifat-sifat bunyi yaitu:
- Merupakan gelombang longitudinal
- Tidak bisa merambat pada ruang hampa
- Kecepatan rambatannya dipengaruhi oleh kerapatan medium perambatannya (padat, cair, gas).
- Dapat mengalami resonansi
- Dapat mengalami pemantulan
