Gelombang adalah gangguan yang merambat melalui ruang tanpa mengangkut materi, hanya energi.
Unsur penyebab gelombang disebut sumber, misalnya batu yang dilemparkan ke perairan sungai akan menimbulkan gelombang melingkar.
Gelombang melingkar pada permukaan zat cair
Contoh gelombang adalah: gelombang laut, gelombang radio, suara, cahaya, x-ray, microwave antara lain.
Bagian fisika yang mempelajari gelombang dan sifat-sifatnya disebut undulasi.
Karakteristik Gelombang
Untuk mengkarakterisasi gelombang, kita menggunakan besaran berikut:
- Amplitudo: sesuai dengan ketinggian gelombang, ditandai dengan jarak antara titik keseimbangan (istirahat) gelombang dan puncak. Perhatikan bahwa "puncak" menunjukkan titik maksimum gelombang, sedangkan "lembah" mewakili titik minimum.
- Panjang gelombang: Dilambangkan dengan huruf Yunani lambda (λ), itu adalah jarak antara dua lembah atau puncak yang berurutan.
- Kecepatan: dilambangkan dengan huruf (v), cepat rambat gelombang bergantung pada medium perambatannya. Jadi ketika gelombang mengubah media perambatannya, kecepatannya bisa berubah.
- Frekuensi: diwakili oleh huruf (f), dalam sistem internasional frekuensi diukur dalam hertz (Hz) dan sesuai dengan jumlah osilasi gelombang dalam interval waktu tertentu. Frekuensi gelombang tidak bergantung pada medium rambatnya, tetapi hanya bergantung pada frekuensi sumber yang menghasilkan gelombang tersebut.
- Kursus waktu: diwakili oleh huruf (T), periode sesuai dengan waktu panjang gelombang. Dalam sistem internasional, satuan pengukuran periode adalah detik (s).
Jenis gelombang
Adapun alam, ada dua jenis gelombang:
- Gelombang mekanik: agar perambatan terjadi, gelombang mekanik membutuhkan medium bahan, misalnya gelombang bunyi dan gelombang pada tali.
- Gelombang elektromagnetik: dalam hal ini tidak diperlukan media bahan untuk merambat, misalnya gelombang radio dan cahaya.
Klasifikasi Gelombang
Berdasarkan arah rambat gelombang, diklasifikasikan menjadi:
-
Gelombang satu dimensi: gelombang yang merambat dalam satu arah.
Contoh: gelombang pada tali. -
gelombang dua dimensi: gelombang yang merambat dalam dua arah.
Contoh: gelombang merambat di permukaan danau. -
gelombang tiga dimensi: gelombang yang merambat ke segala arah yang mungkin.
Contoh: gelombang bunyi.
Gelombang juga dapat diklasifikasikan menurut arah getaran:
-
Gelombang Longitudinal: getaran sumber sejajar dengan perpindahan gelombang.
Contoh: gelombang suara
-
Gelombang Transversal: getaran tegak lurus terhadap rambat gelombang.
Contoh: gelombang pada tali.
Rumus
Hubungan antara periode dan frekuensi
Periode adalah kebalikan dari frekuensi.
Jadi:
kecepatan propagasi
Kecepatan juga dapat dihitung sebagai fungsi frekuensi, menggantikan periode dengan kebalikan frekuensi.
Kita punya:
Contoh
Berapakah periode dan kecepatan rambat gelombang yang memiliki frekuensi 5Hz dan panjang gelombang 0,2 m?
Karena periode adalah kebalikan dari frekuensi, maka:
Untuk menghitung kecepatan kita menggunakan panjang gelombang dan frekuensi, seperti ini:
Fenomena bergelombang
Refleksi
Suatu gelombang yang merambat pada suatu medium tertentu apabila menemui suatu rintangan dapat mengalami pemantulan, yaitu membalikkan arah rambatnya.
Setelah refleksi, panjang gelombang, kecepatan rambat dan frekuensi gelombang tidak berubah.
Contohnya adalah ketika seseorang berteriak di sebuah lembah dan beberapa detik kemudian mendengar gema suaranya.
Melalui pantulan cahaya, kita dapat melihat bayangan kita sendiri pada permukaan yang dipoles.
Gambar terpantul di permukaan danau yang tenang
Pembiasan
Pembiasan adalah fenomena yang terjadi ketika gelombang mengubah media rambat. Dalam hal ini, perubahan nilai kecepatan dan arah rambat dapat terjadi.
Gelombang di pantai pecah sejajar dengan pantai, karena fenomena pembiasan. Perubahan kedalaman air (media rambat) menyebabkan arah gelombang berubah sehingga sejajar dengan pantai.
Difraksi
Gelombang melewati rintangan. Ketika ini terjadi, kita katakan bahwa gelombang telah terdifraksi.
Difraksi memungkinkan kita untuk mendengar, misalnya, seseorang di sisi lain dinding.
Saat melewati rintangan, gelombang menyebar.
Gangguan
Ketika dua gelombang bertemu, interaksi terjadi antara amplitudo mereka yang disebut interferensi.
Interferensi dapat bersifat konstruktif (peningkatan amplitudo) atau destruktif (penurunan amplitudo).
gelombang berdiri
Gelombang berdiri terjadi dari superposisi gelombang periodik yang arahnya sama dan berlawanan.
Ketika interferensi konstruktif dan destruktif terjadi, mereka menyajikan titik-titik yang bergetar dan titik-titik lain yang tidak bergetar.
Kami dapat menghasilkan gelombang berdiri pada senar dengan ujung tetap, seperti senar gitar.
Tahu semua tentang:
- Gelombang suara
- Kecepatan suara
- Kecepatan cahaya
- Energi
- gelombang gravitasi
- Rumus Fisika
Latihan Ujian Masuk
1. (ENEM - 2016)
Elektrokardiogram, tes yang digunakan untuk menilai keadaan jantung pasien, adalah catatan aktivitas listrik jantung selama periode waktu tertentu. Gambar tersebut mewakili elektrokardiogram dari pasien dewasa yang beristirahat dan tidak merokok dalam lingkungan suhu yang menyenangkan. Dalam kondisi ini, detak jantung antara 60 dan 100 denyut per menit dianggap normal.
Berdasarkan elektrokardiogram yang disajikan, diidentifikasi bahwa detak jantung pasien adalah
tidak normal.
b) di atas nilai ideal
c) di bawah nilai ideal
d) mendekati batas bawah
e) mendekati batas atas
Alternatif c) di bawah nilai ideal
2. (ENEM 2013)
Saat bepergian dengan pesawat, penumpang diminta untuk mematikan semua perangkat yang pengoperasiannya melibatkan emisi atau penerimaan gelombang elektromagnetik. Prosedur ini digunakan untuk menghilangkan sumber radiasi yang dapat mengganggu komunikasi radio pilot dengan menara kontrol.
Properti gelombang yang dipancarkan yang membenarkan prosedur yang diadopsi adalah fakta bahwa
a) memiliki fase yang berlawanan
b) keduanya terdengar
c) memiliki intensitas terbalik
d) berada pada kisaran yang sama
e) memiliki frekuensi dekat
Alternatif e) memiliki frekuensi dekat
3. (ENEM 2013)
Manifestasi umum dari penggemar di stadion sepak bola adalah ola Meksiko. Penonton garis, tanpa meninggalkan tempat mereka dan tanpa bergerak ke samping, berdiri dan duduk, sinkron dengan orang-orang dari garis yang berdekatan. Efek kolektif menyebar melalui penonton stadion, membentuk gelombang progresif, seperti yang ditunjukkan pada ilustrasi.
Diperkirakan kecepatan rambat “gelombang manusia” ini adalah 45 km/jam, dan setiap periode osilasi berisi 16 orang, yang berdiri dan duduk dengan rapi dan berjarak 80 cm satu sama lain.
Dalam ola Meksiko ini, frekuensi gelombang, dalam hertz, adalah nilai yang lebih dekat ke
a) 0,3
b) 0,5
c) 1.0
d) 1.9
e) 3,7
Alternatif c) 1.0
