Materi Fisika SMA – Rumus Gelombang Mekanik

AhmadDahlan.Net – Gelombang merupakan suatu getaran yang dapat merambat. Berdasarkan media rambatannya, gelombang terbagi atas dua yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Kali ini kita akan membahas mengenai gelombang mekanik.

A. Pengertian Gelombang Mekanik

Gelombang mekanik merupakan gelombang yang membutuhkan medium untuk merambat, contohnya seperti gelombang suara. Gelombang mekanik berdasarkan arah getarannya terbagi dalam dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudional.

B. Persamaan Gelombang Mekanik

1. Panjang Gelombang

Panjang gelombang atau biasa disebut dengan lamda (λ) merupakan panjang siklus satu gelombang.

Panjang gelombang pada gelombang transversal merupakan jarak untuk 1 puncak dan 1 lembah atau biasa juga dikatakan jarak antara 2 puncak gelombang, seperti pada gambar di atas. Puncak pada gelombang transversal merupakan titik tertinggi pada gelombang. Sedangkan lembah merupakan titik terendah pada gelombang.

Panjang gelombang pada gelombang longitudinal merupakan jarak untuk 1 rapatan dan 1 regangan.

Secara umum panjang gelombang juga dapat dihitung menggunakan persamaan:

λ=\frac{s}{n}

Keterangan,
λ : panjang gelombang (m)
s : jarak tempuh gelombang (m)
n : jumlah gelombang yang terbentuk

2. Frekuensi Gelombang

Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang terbentuk per – satuan waktu. Secara umum frekuensi dapat dihitung menggunakan persamaan :

f=\frac{n}{t}

atau

f=\frac{1}{T}

Keterangan,
f : frekuensi gelombang (Hz)
n : jumlah gelombang yang terbentuk
t : waktu tempuh gelombang (s).
T : periode gelombang (s)

3. Periode Gelombang

Periode gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan:

T=\frac{t}{n}

atau

T=\frac{1}{f}

Keterangan,
T : periode gelombang (s)
t : waktu tempuh gelombang (s)
n : jumlah gelombang yang terbentuk
f : frekuensi gelombang (Hz)

4. Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan:

v=λf=\frac{λ}{T}

Keterangan,
v : kecepatan rambat gelombang (m/s)
λ : panjang gelombang (m)
f : frekuensi gelombang (Hz)
T : periode gelombang (s)

C. Contoh Soal

Seutas tali digerakkan salah satu ujung nya hingga membentuk gelombang seperti pada gambar berikut.

Jika tali digerakkan selama 0,5 s, hitunglah panjang gelombang, frekuensi dan cepat rambat gelomang pada tali tersebut.

Pembahasan

Dik :
s = 50 cm = 0,5 m
t = 0,5 s

Dit :
λ = ?
f = ?
v = ?

Pembahasan :
1. Menentukan banyak gelombang yang terbentuk (n)

Dengan menggunakan konsep panjang gelombang longitudinal merupakan jarak antara 2 puncak, maka diperoleh n = 2. Seperti pada gambar berikut.

2. Mencari panjang gelombang

λ=\frac{s}{n}

λ=\frac{0,5\ m}{2}

λ=0,25\ m

3. Mencari frekuensi

f=\frac{n}{t}

f=\frac{2}{0,5\ s}

f=4\ Hz

4. Mencari cepat rambat gelombang

v=λf

v=(0,25\ m)(4\ Hz)

v=1\ m/s