Gelombang Mekanik – Tahukah anda apa yang dimaksud dengan Gelombang mekanik? Jika belum, Anda telah tiba di tempat yang tepat untuk menemukan informasi lebih lanjut. Pada kesempatan ini, kita akan menjelaskan konsep Gelombang mekanik secara mendalam, termasuk jenis-jenisnya, serta mengulas rumus dan contoh soalnya secara komprehensif. Mari kita eksplorasi bersama-sama.
Contents
Pengertian Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik merupakan fenomena di mana energi berpindah melalui media perantara untuk menjalankan proses penjalaran. Suara, sebagai contoh nyata dari gelombang mekanik, mengemuka melalui perubahan tekanan udara dalam ruang, di mana molekul-molekul udara rapat dan renggang. Kehadiran udara menjadi kunci penting, karena tanpanya, suara tidak akan dapat merambat. Seiring dengan itu, di tepi pantai, kita dapat mengamati ombak, yang merupakan gelombang mekanik yang memerlukan air sebagai mediumnya. Contoh lainnya adalah gelombang yang terbentuk pada tali, menunjukkan bahwa perantara fisik seperti tali juga dapat menjadi media bagi gelombang mekanik untuk bergerak.
Contoh Gelombang Mekanik
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mengalami dan melihat berbagai jenis gelombang mekanik, di antaranya adalah:
- Gelombang Air
- Gelombang Bunyi
- Gelombang Tali
- Gelombang pada Slinki (Pegas)
Semua jenis gelombang ini membutuhkan medium untuk dapat merambat. Seperti air, udara, tali, dan slinki (pegas) yang menjadi medium bagi gelombang air, bunyi, tali, dan pada slinki (pegas) untuk merambat. Gelombang-gelombang ini timbul karena adanya getaran mekanik yang menggerakkan medium tersebut.
Jenis Gelombang Mekanik
Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis:
- Gelombang Transversal: Jenis gelombang ini memiliki arah rambat yang tegak lurus dengan arah getarnya. Sebagai contoh, gelombang yang terjadi pada tali merupakan contoh gelombang transversal.
- Gelombang Longitudinal: Jenis gelombang ini memiliki arah rambat yang sejajar dengan arah getarnya. Sebagai contoh, gelombang yang terjadi pada slinky merupakan contoh gelombang longitudinal.
Rumus Gelombang Mekanik
Persamaan yang digunakan dalam gelombang adalah sebagai berikut :
T = t/n
f = n/t
dan
T = 1/f
f = 1/T
Keterangan :
T adalah periode (s)
t adalah waktu (s)
n adalah banyaknya gelombang (kali)
f adalah frekuensi (Hz)
Untuk menentukan cepat rambat gelombang digunakan persamaan ;
v = λ.f atau v = λ/T
Keterangan :
λ adalah panjang gelombang (m)
v adalah cepat rambat gelombang (m/s)
Sifat gelombang mekanik
- Dipantulkan (Refleksi)
- Dibiaskan (Refraksi)
- Dipadukan (interferensi)
- Dibelokkan/disebarkan (Difraksi)
Difraksi Gelombang Mekanik
Difraksi adalah fenomena lenturan yang terjadi ketika gelombang melewati penghalang berupa celah-celah sempit. Ketika celah memiliki lebar yang besar, difraksi tidak terlihat dengan jelas, tetapi jika celah tersebut dipersempit, fenomena difraksi akan menjadi lebih nyata. Celah bertindak sebagai sumber gelombang yang berasal dari titik tunggal. Saat gelombang melewati celah, muka gelombangnya akan dipancarkan dalam bentuk lingkaran-lingkaran dengan celah sebagai pusatnya.
Sebagai contoh pada difraksi gelombang mekanik, gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter hingga beberapa meter dalam udara.
Seperti yang kita ketahui, gelombang yang memiliki panjang gelombang yang lebih besar cenderung lebih mudah mengalami difraksi. Salah satu contoh peristiwa difraksi adalah saat kita dapat mendengar suara mesin mobil di tikungan jalan meskipun mobil tersebut belum terlihat karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan.
Interferensi Gelombang Mekanik
Ketika dua batu dilemparkan ke sungai, akan terbentuk pola gelombang berbentuk lingkaran seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.
Interferensi gelombang adalah perpaduan gelombang yang terjadi. Interferensi dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu interferensi konstruktif dan interferensi destruktif.
Interferensi konstruktif terjadi ketika puncak gelombang bertemu dengan puncak gelombang lainnya, sehingga menyebabkan penguatan gelombang.
Namun, jika puncak gelombang bertemu dengan dasar gelombang, maka terjadi interferensi destruktif yang menyebabkan pelemahan gelombang.
Salah satu contoh penerapan interferensi gelombang mekanik adalah pada gelombang bunyi. Gelombang bunyi dapat mengalami interferensi, yang dapat dibedakan menjadi interferensi konstruktif (penguatan bunyi) dan interferensi destruktif (pelemahan bunyi).
Sebagai contoh, ketika kita berada di antara dua loudspeaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama, kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.
Contoh soal Gelombang Mekanik
tentukan:
a. frekuensi getaran,
b. panjang gelombang
c. cepat rambat gelombang.
Jawab:
a. Dari gambar didapatkan bahwa
T = t/n
= 8/2
= 4 s, maka
f = 1/T
= ¼
= 0.25 Hz
b. λ = s/n
= 16 cm/2
= 8 cm
c. v= f×λ = 0.25×8
= 2 m/s
Itulah sedikit penjelasan Gelombang Mekanik : Pengertian, Jenis, Dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap dari pendidik.co.id Semoga bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terimakasih
