Karakteristik Gelombang

 Karakteristik Gelombang 

Gelombang dapat didefinisikan sebagai getaran yang merambat

Jenis-jenis Gelombang: 

1.     Berdasarkam medium untuk merambatnya gelobang dibedakan menjadi dua yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.

a.    Gelombang yang memerlukan medium untuk merambat disebut gelombang mekanik.

Contoh : gelombang bunyi, gelombang air.

b.   Gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat disebut gelombang elektromagnetik.

Contoh : gelombang cahaya, sinar X, gelombang radio. 

2.     Berdasarkan arah getarannya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu :

a.    Gelombang transversal

b.    Gelombang longitudinal. 

3.     Berdasarkan Amplitudonya, gelombang terbagi menjadi 

a.     Gelombang berjalan

b.     Gelombang stasioner (gelombang berdiri)

Gelombang Transversal 

Yaitu gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah perambatannya. 

 Contoh : gelombang tali yang diusik. 

Gelombang Longitudinal 

Yaitu gelombang yang arah getarannya searah dengan arah rambatnya. 

Contoh : gelombang pegas atau slinki. 

Pada gelombang longitudinal, terdiri dari rapat dan renggangan. Satu panjang gelombang (l) adalah jarak antara rapatan dengan rapatan yang berurutan, atau jarak antara renggangan dengan renggangan yang berurutan

Besaran-besaran Pada Gelombang 

1.   Amplitudo (A)

Amplitudo adalah simpangan maksimum gelombang yang memiliki satuan meter (m).

            2.   Panjang gelombang (λ) 

Jika ditinjau dari gelombang transversal, panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak yang berdekatan atau jarak antara dua lembah yang berdekatan. Pada gelombang longitudinal, panjang gelombang adalah jarak antara pusat rapatan ke rapatan berikutya atau pusat regangan ke pusat regangan berikutnya.

3.    Frekuensi gelombang (f)

Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang bisa terbentuk setiap detik. Secara matematis, frekuensi dirumuskan sebagai berikut.

𝑓 = 𝑛/𝑡

Keterangan:

f = frekuensi gelombang (Hz);

n = jumlah gelombang yang terbentuk; dan

t = waktu tempuh gelombang (s).

4.   Periode gelombang (T)

Periode adalah waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh satu panjang gelombangnya. Periode juga bisa didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan gelombang untuk melakukan satu kali putaran. Secara matematis, periode dirumuskan sebagai

𝑇 = 𝑡/𝑛 ;

𝑇 = 1/𝑓

Keterangan:

f = frekuensi gelombang (Hz);

T = periode (s);

n = jumlah gelombang yang terbentuk; dan

t = waktu tempuh gelombang (s). 

5.   Kecepatan Rambat Gelombang

Kecepatan rambat gelombang pada suatu medium dihitung dengan :

v = kecepatan rambat gelombang (m/s)

l= panjang gelombang (m)

f = frekuensi gelombang (Hz)

T = periode gelombang (s) 

6.     Fase dan beda fase Gelombang

Fase gelombang adalah keadaan gelombang yang berkaitan dengan simpangan dan arah rambatnya.

Secara matematis fase gelombang dinyatakan sebagai berikut :

𝜑 = 𝜃/2𝜋

Dimana j = fase gelombang (tampa satuan) ;

q = sudut fase (rad)

7.     Energi dan Intensitas Gelombang

Gelombang memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain. Gelombang merupakan getaran yang merambat dalam suatu medium.

Energi getaran merambat dari satu partikel ke partikel lain sepanjang medium, walaupun partikelnya sendiri tidak berpindah. Besarnya energi gelombang adalah :

EK = energi kinetik (J)

EP energi potensial (J)

E = energi mekanik / energi total (Joule)

q = sudut fase gelombang

k = m.w2 = konstanta (N/m)

m = massa (kg)

w = 2.p.f = frekuensi sudut = kecepatan sudut (rad/s)

f = 1/T = frekuensi gelombang (Hz)

T = periode gelombang (s)

A = amplitudo gelombang (m)

Besarnya energi gelombang yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu disebut intensitas gelombang. Besarnya intensitas gelombang bunyi adalah :

 

I = intensitas bunyi (J/m2.s = Watt/m2)

t = waktu (s)

P = daya bunyi (watt)

A = 4.p.r2 = luas penampang medium (m2)

r = jarak (m)