Getaran dan Gelombang, Rumus, Pengertian

Posted on

Getaran dan Gelombang – Terdapat perbedaan antara getaran dan gelombang, namun keduanya juga memiliki saling keterkaitan yang sangat signifikan. Namun sebelum kita membahas lebih jauh Getaran dan Gelombang, sebaiknya sahabat simak penjelasan sederhana berikut. “Saat seorang gitaris memetik gitar tampak senar gitar akan bergetar. Sedangkan saat tangan kita menghentikan getaran maka bunyi dari gitar pun akan menghilang. Begitu pula dengan mengapa kita dapat berbicara dan menghasilkan beragam bunyi dari mulut kita, hal itu terjadi akibat adanya getaran dari pita suara kita. Getaran dari suatu benda akan dirambatkan oleh udara dan menggetarkan gendang telinga kita. Getaran tersebut terbaca oleh saraf otak sehingga kita dapat mendengar bunyi yang dihasilkan”.

Getaran dan Gelombang

Nach untuk lebih jelasnya mengenai galombang dan getaran, berikut ulasannya khusus sahabat:

A. Getaran

Pengertian Getaran adalah gerakan bolak-balik secara periodik melewati titik keseimbangan.

Gerakan pada bandul juga merupakan suatu getaran. Hal ini karena bandul berayun secara periodik dan menempuh lintasan yang sama dalam selang waktu yang sama. Bila kita membiarkan bandul terus berayun, maka lama-kelamaan bandul tersebut akan semakin pelan dan akhirnya berhenti berayun. Hal itu disebabkan gaya redaman yang melenyapkan energy gerak benda. Gaya redaman sebenarnya dapat diatasi dengan selalu memberi energi pada benda yang bergetar. Contoh, memasang baterai pada jam bandul.

Contoh getaran yang Terjadi pada Bandul
Contoh getaran yang Terjadi pada Bandul

Ciri suatu getaran dinyatakan melalui amplitudo dan frekuensi. Amplitudo adalah simpangan maksimum, sedangkan frekuensi adalah banyaknya getaran tiap sekon. Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz.

Baca : Rangkuman Materi Fisika tentang Gaya

Waktu yang diperlukan bandul atau ayunan untuk melalukan satu kali getaran dinamakan periode (waktu) getar. Periode tidak bergantung pada amplitudo. Artinya, berapapun besar simpangan yang kita inginkan, waktu untuk satu periode tetap sama. Satuan periode adalah sekon.

Sehingga rumus getaran untuk menentukan besar frekuensi getaran yaitu:

frekuensi = banyaknya getaran / waktu

atau

f = 1 / T

Keterangan:

f = Frekuensi (Hz)

T = Periode (s)

B. Gelombang

Pengertian Gelombang adalah getaran yang mengalami perambatan.

Saat sahabat melemparkan batu ke kolam yang tenang, tampak permukaan air membentuk bukit dan lembah yang merambat di atas permukaan air. Getaran terus merambat menjauhi tempat jatuhnya batu dan semakin melebar. Bentuk permukaan air seperti bukit dan lembah yang merambat inilah yang disebut gelombang.

Jika ada daun di atas permukaan air maka saat terbentuk gelombang tampak daun ikut bergerak turun naik tapi tidak berpindah. Hal itu menunjukkan Medium tempat gelombang merambat tidak bergerak bersama rambatan gelombangnya. Medium hanya bergetar di sekitar kedudukan normalnya.

Kedudukan normal merupakan kedudukan permukaan air sebelum batu jatuh. Saat angin membentuk gelombang pada permukaan laut maka gelombang akan merambat ke pantai dan pecah sebagai ombak. Ombak yang menghantam kita saat dipantai mampu membuat kita terjatuh, hal ini menunjukkan dalam perambatannya, gelombang membawa energi.

Baca : Bunyi Hukum Archimedes

Gelombang seperti gelombang air atau suara memerlukan medium untuk merambat. Gelombang seperti ini disebut sebagai gelombang mekanik. Sedangkan gelombang elektromagnet seperti cahaya tidak memerlukan medium rambat. Berdasarkan arah rambatannya gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

1. Gelombang Transversal

Saat gelombang pada permukaan air terbentuk tampak bukit dan lembah, dan daun diatasnya bergerak turun naik. Gelombang pada air tersebut termasuk dalam gelombang transversal. Gelombang transversal adalah gelombang yang merambat dengan arah rambatan tegak lurus dengan arah getaran.

Gelombang Transversal
Gelombang Transversal

Perhatikan getaran yang terbentuk pada tali yang digetarkan naik turun seperti yang tampak pada gambar. Tali yang digerakkan membentuk gelombang, bila tenaga dari tangan kita mengarah ke atas, maka bagian tali ujung ikut naik. Getaran merambat melalui bukit gelombang, kemudian diikuti oleh lembah gelombang. Bukit dan lembah gelombang terbentuk akibat gaya dalam tali menentang perubahan bentuk tali.

Demikian halnya jika ujung tali digerakkan ke bawah, bagian tali di dekatnya akan bergerak ke bawah. Dengan demikian, gerakan pada salah satu titik pada tali itu senantiasa menimbulkan gerakan pada titik yang lain. Selama perambatan gelombang seolah-olah ada suatu bentuk gelombang yang berpindah-pindah tempat. Tetapi, sesungguhnya tidak ada satu titik pun dalam tali yang berpindah tempat. Yang berpindah hanya gerakan tali, bukan partikel tali.

Baca : Hukum Pascal

2. Gelombang Longitudinal

Slinski atau kumparan kawat yang jumlahnya banyak saat diberi tenaga pada salah satu ujungnya akan menunjukan gejala gelombang longitudinal. Gelombang longitudinal ialah gelombang yang merambat dengan arah rambatan berimpit dengan arah getaran. Gelombang longitudinal tidak berbentuk deretan bukit dan lembah gelombang, tetapi deretan rapatan dan renggangan. Gelombang longitudinal dapat terjadi dalam zat padat, zat cair, dan gas.

Gelombang Longitudinal
Gelombang Longitudinal

Gelombang yang terbentuk pada slinski berbentuk rapatan dan regangan yang arahnya sama dengan arah rambatannya. Perhatikan Gambar, jika ujung slinski (P) kita tepuk dengan tangan akan muncul suatu rapatan yang merambat di sepanjang slinski. Jika ujung P kita tarik ke kiri, maka akan tampak suatu renggangan yang merambat di sepanjang slinski. Tiap kumparan memulai gerakannya dengan simpangan ke kiri. Kalau ujung kumparan Q tidak dipaku, maka kumparan juga akan bergerak ke kiri. Akibatnya terjadi suatu rapatan pada ujung yang bebas.

Besaran-Besaran Gelombang

Panjang Gelombang
Panjang Gelombang

Panjang satu gelombang (λ) ialah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode. Panjang gelombang untuk gelombang transversal menyatakan satu bukit gelombang ditambah satu lembah gelombang. Jadi, satu panjang gelombang transversal ialah jarak AB atau BC. Sedangkan titik a, b, c, dan d menunjukkan simpangan paling besar atau amplitudo. Panjang gelombang untuk gelombang longitudinal adalah jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berdekatan. Dalam Gambar, satu panjang gelombang longitudinal, yakni jarak AC atau, BD.

Baca : Bidang Miring

Cepat rambat gelombang ialah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu sekon. Cepat rambat gelombang dinyatakan dalam rumus gelombang berikut.

v = λ . f  atau  v =  λ / T

Keterangan:

v = cepat rambat gelombang (m/s)

λ = panjang satu gelombang (m)

f = frekuensi gelombang (Hz)

T = periode gelombang (s)

Demikian penjelasan mengenai getaran dan gelombang yang dapat bacajuga.com bagikan pada kesempatan kali ini. Semoga penjelasan yang kami bagikan di atas dapat memberikan manfaat bagi kita semua. [bj]

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *