[ad_1]
Hai Quipperian, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat, ya.
Tahukah kamu jika cahaya Matahari itu membutuhkan waktu sekitar 8 menit untuk sampai ke Bumi, lho. Kamu harus ingat bahwa cahaya Matahari termasuk salah satu jenis gelombang, yaitu gelombang elektromagnetik. Oleh karena termasuk gelombang, maka cahaya Matahari memiliki besaran yang disebut cepat rambat gelombang. Lalu, bagaimana rumus cepat rambat gelombang itu? Daripada penasaran, yuk simak selengkapnya!
Pengertian Cepat Rambat Gelombang
Cepat rambat gelombang adalah besaran yang menunjukkan jarak tempuh gelombang tiap satuan waktu. Konsep cepat rambat ini sama dengan kecepatan pada Kinematika Gerak Lurus. Hanya saja, pada cepat rambat ada besaran lain yang disebut panjang gelombang. Contoh yang termasuk gelombang adalah gelombang air, bunyi, tali yang digerakkan, cahaya Matahari, cahaya lampu, sinar-X, dan masih banyak lainnya.
Jenis-Jenis Gelombang
Berdasarkan arah getar dan arah rambatannya, gelombang dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
Gelombang Transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya. Contoh gelombang transversal adalah gelombang pada tali yang digetarkan dan gelombang cahaya. Perhatikan gambar berikut.
Gelombang di atas merupakan ilustrasi gelombang transversal. Jika digambarkan dalam bentuk grafik, bentuk gelombangnya berupa grafik sinus, ya. Dari gambar di atas, nilai satu panjang gelombangnya = panjang 1 bukit + panjang 1 lembah.
Bukit merupakan lengkungan puncak gelombang yang memiliki amplitudo positif. Sementara lembah merupakan lengkungan puncak (ke bawah) yang memiliki amplitudo negatif.
Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang arah getarnya searah dengan arah rambatnya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Perhatikan gambar berikut.
Gelombang bunyi terdiri dari rapatan dan renggangan. Rapatan merupakan bagian gelombang yang memiliki tekanan molekul lebih tinggi dan ditandai dengan pir yang rapat. Sementara regangan merupakan bagian gelombang yang memiliki tekanan molekul lebih rendah dengan susunan pir yang meregang. Panjang 1 rapatan dan 1 renggangan yang berurutan merupakan panjang satu gelombang atau 1 panjang gelombang.
Berdasarkan butuh tidaknya medium, gelombang dibagi menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan elektromagnetik.
Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik adalah gelombang yang membutuhkan medium untuk merambat. Contoh gelombang bunyi dan gelombang tali. Oleh karena bunyi membutuhkan medium untuk merambat, maka gelombang bunyi tidak bisa merambat di luar angkasa. Mengapa demikian? Karena di luar angkasa hampa udara. Untuk itu, para astronot membutuhkan gelombang radio agar bisa berkomunikasi satu sama lain.
Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak membutuhkan medium untuk merambat. Contoh gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang inframerah, dan masih banyak lainnya.
Rumus Cepat Rambat Gelombang
Secara matematis, rumus cepat rambat gelombang dinyatakan sebagai berikut.
Dengan:
v = cepat rambat gelombang (m/s);
= panjang gelombang (m); dan
f = frekuensi (Hz).
Frekuensi merupakan banyaknya getaran yang terjadi setiap detik. Oleh karena , maka rumus cepat rambat gelombang juga bisa dinyatakan seperti berikut.
Dengan:
v = cepat rambat gelombang (m/s);
= panjang gelombang (m); dan
T = periode (s).
Dari rumus di atas, kamu mengenal istilah λ (dibaca lambda) atau panjang gelombang. Apa yang dimaksud panjang gelombang? Panjang gelombang adalah nilai kuantitatif yang menunjukkan panjang satu gelombang. Sebelum menentukan panjang gelombang, kamu harus tahu dulu jenis gelombangnya. Untuk gelombang transversal, satu panjang gelombang merupakan panjang satu bukit dan satu lembah. Sementara untuk gelombang longitudinal, satu panjang gelombang merupakan panjang satu rapatan dan satu renggangan berdekatan seperti pada pembahasan sebelumnya.
Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh berikut.
Panjang antara puncak atas suatu bukit dan puncak bawah suatu lembah yang berurutan pada gelombang transversal adalah 8 cm. Jika periode gelombang tersebut adalah 4 s, berapakah cepat rambat gelombangnya?
Pembahasan:
Diketahui:
T = 4 s
Ditanya: v =…?
Jawab:
Sebelum menentukan cepat rambat gelombangnya, tentukan dahulu panjang gelombangnya.
Substitusikan nilai panjang gelombangnya pada persamaan cepat rambat gelombang.
Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 0,04 m/s.
Contoh Soal
Untuk mengasah kemampuanmu, yuk simak contoh soal berikut ini.
Contoh Soal 1
Hasan menggerakkan ujung seutas tali yang panjangnya 3 m. Akibatnya, terbentuk 6 gelombang dalam waktu 3 s. Berapakah cepat rambat gelombang tali yang digerakkan Hasan?
Pembahasan:
Diketahui:
L = 3 m
n = 6
t = 3 s
Ditanya: v =…?
Jawab:
Mula-mula, kamu harus tentukan dahulu periode atau frekuensi gelombangnya. Coba kamu tentukan frekuensinya saja, ya.
Ingat, frekuensi merupakan banyaknya gelombang yang terjadi setiap sekon.
Selanjutnya, tentukan panjang gelombangnya.
Untuk tali sepanjang 3 m terdapat 6 gelombang. Dengan demikian:
Terakhir, substitusikan nilai f dan λ pada rumus cepat rambat gelombang.
Jadi, cepat rambat gelombang tali yang digerakkan Hasan adalah 1,5 m/s.
Contoh Soal 2
Dua buah gabus berada di bukit-bukit gelombang air laut yang berdekatan seperti berikut.
Dalam waktu 5 detik kedua gabus bergerak naik turun sebanyak 20 kali. Jika jarak pisah antara kedua gabus 30 cm, tentukan periode dan cepat rambat gelombang air lautnya?
Pembahasan:
Diketahui:
n = 20 kali
t = 5 s
jarak pisah kedua gabus = 30 cm = 0,3 m
Ditanya: v =…?
Jawab:
Mula-mula, kamu harus mencari frekuensi gelombang air lautnya.
Ingat, frekuensi merupakan banyaknya gelombang yang terjadi setiap sekon.
Oleh karena , maka periode gelombang air lautnya adalah sebagai berikut.
Selanjutnya, tentukan panjang gelombangnya. Untuk menentukan panjang gelombang, lihat posisi kedua gabus pada gambar soal.
Gabus satu dan lainnya terpisah oleh satu lembah saja. Artinya, jarak pisah kedua gabus = panjang gelombang itu sendiri. Dengan demikian:
Terakhir, tentukan cepat rambat gelombangnya.
Jadi, periode dan cepat rambat gelombang air lautnya berturut-turut adalah 0,25 s dan 1,2 m/s.
Contoh Soal 3
Saat sebuah slinki digetarkan, terbentuk tiga rapatan dan tiga regangan yang panjangnya 9 cm. Jika waktu yang diperlukan oleh slinki untuk membentuk satu rapatan dan satu renggangannya 1,5 s. Berapakah cepat rambat gelombang longitudinal pada slinki?
Pembahasan:
Diketahui:
Ditanya: v =…?
Jawab:
Mula-mula, tentukan dahulu panjang gelombang pada slinki.
Selanjutnya, gunakan rumus cepat rambat gelombang.
Jadi, cepat rambat gelombang pada slinki adalah 2 cm/s.
Sampai sini, apakah Quipperian sudah paham tentang rumus cepat rambat gelombang?
Itulah pembahasan Quipper Blog edisi kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!
[ad_2]
Source link