Gelombang Mekanik

 

 

 

Gelombang adalah getaran/usikan yang merambat. Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita dapati berbagai contoh gelombang, antara lain : gelombang cahaya, gelombang bunyi, gelombang radio, gelombang air laut dsb.

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan menjadi dua :

• Gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium perambatan. Gelombang yang termasuk gelombang mekanik adalah gelombang bunyi. Bunyi dapat kita dengar karena merambat melalui udara. Apabila tidak ada medium untuk merambat, bunyi tidak dapat kita dengar. Oleh karena itu, ledakan benda-benda langit tidak terdengar sampai ke bumi.
• Gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium perambatan. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Oleh karena itu, cahaya dapat sampai ke bumi meskipun melewati ruang hampa

Berdasarkan arah arah getarnya, gelombang dikelompokkan menjadi dua :

• Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah perambatannya. Pada gelombang transversal, yang merambat adalah bentuk bukit dan lembah. Contoh gelombang transversal adalah gelombang permukaan air dan gelombang tali. 

     

• Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah perambatannya. Pada gelombang longitudinal yang merambat adalah rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi dan gelombang pada slingki (pegas) yang digerakkan maju mundur pada arah mendatar

      

Berdasarkan amplitudonaya, gelombang dikelompokkan menjadi dua ;

• Gelombang berjalan, yaitu gelombang yang amplitudonya tetap setiap titik yang dilalui gelombang.
• Gelombang stasioner (gelombang tegak), yaitu gelombang yang amplitudonya berubah-ubah

Gelombang berjalan dan gelombang tegak dibahas pada bab tersendiri.

Besaran Gelombang

Besaran gelombang yang dibahas adalah, panjang gelombang, amplitudo, frekuensi, periode, dan cepat rambat gelombang. Perhatikan gambar di bawah in

Simpangan gelombang ( y ) didefinisikan sebagai jarak sebuah titik dari posisi seimbangnya. Simpangan gelombang maksimum ( y_maks ) disebut amplitudo gelombang ( A ). Satu panjang gelombang ( λ ) terdiri atas sebuah bukit dan sebuah lembah gelombang. Pada gelombang longitudinal satu gelombang terdiri rapatan dan genggangan.

  

Waktu untuk menempuh satu panjang gelombang di sebut periode ( T ). Adapun banyaknya gelombang yang terjadi setiap satuan waktu disebut frekuensi ( f ). Periode dan frekuensi dirumuskan sebagai berikut : 

Berdasar rumus di atas, hubungan periode dan frekuensi adalah :

   

Cepat rambat gelombang ( v ) dirumuskan dengan :

   

Keterangan :

    v = cepat rambat gelombang, m/s

    λ = panjang gelombang, m

    T = periode, s

    f  = frekuensi, Hz

    n = banyak gelombang

    t  = waktu, s

Karakteristik gelombang mekanik adalah sebagai berikut :

• Pemantulan gelombang (Refleksi). Gelombang akan dipantulkan jika mengenai medium pantul (penghalang). Arah pantulan gelombang ditentukan oleh arah datangnya gelombang. Gelombang mengalami pemantulan jika gelombang mengenai suatu penghalang yang rigid (keras). Apabila penghalang berbahan lunak, gelombang tidak akan dipantulkan melainkan akan diserap. Contohnya bahan yang menyerap gelombang misalnya busa, kain, dan tisu.
• Pembiasan gelombang (Refraksi). Pembiasan gelombang mekanik relatif sulit diamati. Peristiwa pembiasan lebih mudah diamati pada gelombang elektromagnetik (cahaya). Pembiasan terjadi gelombang menjalar dari medium satu ke medium lain yang memiliki kerapatan berbeda. Pembiasan ada dua macam yaitu mendekati garis normal dan pembiasan yang menjauhi garis normal. Yang pertama terjadi bila sinar datang merambat melalui medium lebih rapat ke medium kurang rapat, sedangkan yang kedua terjadi bila sinar datang merambat dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat.
• Pelenturan gelombang (Difraksi). Pelenturan gelombang terjadi apabila muka gelombang melewati suatu celah sempit. Hal ini terjadi karena muka gelombang terpotong sehingga terjadi pelenturan. Contoh pelenturan gelombang yaitu ketika gelombang air laut masuk di antara dua karang.
• Pemaduan gelombang (Interferensi). Pemaduan dapat dilakukan pada dua gelombang atau lebih. Jenis pemaduan adan dua acam, ayitu interferensi konstruktif dan interferensi destruktif. Interferensi konstruktif terjadi ketika gelombang yang berinterferensi memiliki fase yang sma sehingga dapat saling menguatkan. Adapun interferensi destruktif terjadi ketika gelombang yang berpaduan memiliki fase yang berbeda sehingga dapat saling melemahkan. 

Share: