Getaran dan Gelombang

A.    Getaran dan Gelombang

Getaran adalah gerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan. Perhatikan gambar berikut. 

Titik B merupakan titik kesetimbangan. Satu getaran adalah gerakan bandul dari A-B-C-B-A. Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran disebut periode (T). Sedangkan banyaknya getaran setiap satu detik disebut dengan frekuensi (f).

T= t/n

f = n/t

hubungan antara periode dan frekuensi adalah

T=1/f atau f = 1/T

Getaran juga dapat dilihat pada pegas yang diberi beban, kemudian diberi simpangan dan dibiarkan bergerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangannya. Mistar plastik yang salah satu ujungnya ditahan tetap dan ujung yang lain diberi simpangan akan bergetar pula.

Gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu medium.

Berdasarkan medium perantaranya gelombang dibedakan menjadi dua yaitu:

1.      Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Contoh: gelombang air, gelombang bunyi, gelombang tali, dan gelombang pada slinki

2.      Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Contoh: gelombang TV, gelombang radio, gelombang cahaya.

Berdasarkan arah rambatan dan arah getarnya gelombang dibedakan menjadi dua yaitu:

1.      Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya. Contoh: gelombang tali.

 

Bedasarkan gambar di atas, satu panjang gelombang adalah:

·         Jarak satu bukit satu lembah (A-E)

·         Jarak dua puncak bukit berurutan (B-F)

·         Jarak dua puncak lembah berurutan (D-H)

Sedangan amplitudo (A) merupakan simpangan terbesar suatu getaran atau gelombang. Pada gambar dapat diketahui amplitudonya dari titik B-b dan D-d .

2.      Gelombang longitudinal adalah gelombang yang memiliki arah getar sejajar dengan arah rambatnya. Contoh: gelombang slinki.

Berdasarkan gambar di atas, panjang satu gelombang adalah:

·         Jarak satu rapatan dan renggangan berurutan

·         Jarak dua pusat rapatan berurutan (A-C)

·         Jarak dua pusat renggangan berurutan (B-D)

Cepat rambat gelombang dapat dicari menggunakan persamaan:

v = λ f

Pada beberapa permasalahan diketahui waktu tempuh getaran atau gelombang (t) dan jarak tempuh gelombang (s), maka berlaku persamaan berikut:

T =              

Keterangan:

λ = panjang gelombang (m)

v = cepat rambat gelombang (m/s)

T = periode gelombang (s)

f = frekuensi gelombang (Hz)

n = jumlah getaran atau gelombang

s = jarak tempuh gelombang (m)