Sebagai contoh, gelombang pada permukaan air merupakan contoh dari gelombang

Gelombang transversal merupakan salah satu jenis gelombang. Sedangkan gelombang itu sendiri adalah istilah yang familiar untuk kita. Namun, dalam fisika gelombang memiliki pengertian tersendiri. Gelombang dalam fisika diartikan sebagai getaran yang merambat pada suatu medium yang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya. Gelombang memiliki beberapa jenis. Kali ini akan dijelaskan mengenai jenis gelombang berdasarkan arah rambat dan getarnya, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang longitudinal dan gelombang transversal telah disingkat oleh beberapa penulis sebagai “gelombang-L” dan “gelombang-T” untuk kenyamanan mereka sendiri. Sementara dua singkatan ini memiliki arti khusus dalam seismologi (gelombang-L untuk gelombang cinta atau gelombang panjang dan gelombang-T yaitu elektrokardiografi). Meskipun penulisan ini tidak ditemukan dalam tulisan fisika namun dapat ditemukan pada beberapa buku sains populer.

Gelombang Transversal dan Penjelasannya

Gelombang transversal adalah gelombang yang memiliki arah perambatan tegak lurus dengan arah getaran medium yang dilaluinya. Bentuk dari gelombang transversal dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Pada gambar diatas dapat dilihat bahwa terdapat bagian-bagian dalam gelombang transversal. Simbol A merupakan titik awal gelombang. Sedangkan simbol A-B-C dinamakan amplitudo (simpangan tali maksimum). Simbol B menunjukan bukit gelombang. Simbol D menunjukan lembah gelombang. Sehingga jika dihitung dari titik A menuju titik I terdapat 4 amplitudo dengan 2 bukit gelombang (simbol B dan F) dan 2 lembah gelombang (simbol D dan H). Terdapat beberapa macam bentuk gelombang transversal yaitu gelombang cahaya, gelombang tali, dan gelombang air. Untuk penjelasannya sebagai berikut :

Gelombang cahaya memancarkan sinar searah dengan rambat gelombang sehingga gelombang ini termasuk dalam gelombang transversal

Gelombang tali akan timbul saat salah satu ujung tali digerakan keatas dan kebawah. Maka dapat dikategorikan sebagai gelombang transversal

Gelombang air akan muncul disaat air tenang dijatuhi sebuah batu maka permukaan air akan membentuk bukit dan lembah yang biasa disebut perut dan simpul.

Gelombang Longitudinal dan Penjelasannya

Jika pada gelombang transversal arah getaran medium tegak lurus arah rambatan, maka untuk gelombang longitudinal arah getaran mediumnya sejajar dengan arah rambat gelombang. Untuk lebih mudahnya, gelombang longitudinal dapat digambarkan seperti pegas. Perhatikan gambar di bawah :

Pada gambar diatas dapat dilihat bentuk gelombang longitudinal. Terdapat rapatan dan regangan. Perhitungan panjang satu gelombang longitudinal dinyatakan dalam satu rapatan dan satu regangan. Contoh dari gelombang longitudinal yaitu gelombang bunyi, gelombang seismik, dan gelombang pegas. Berikut penjelasannya :

Gelombang bunyi dapat dikatakan dengan gelombang longitudinall karena gelombang bunyi mampu mengubah kerapatan udara dan menggetarkan gendang telinga sehingga dapat menimbulkan bunyi yang didengar oleh gendang telinga.

Gelombang seismik atau gelombang gempa merupakan jenis gelombang longitudinal sebab gelombang tersebut dapat mengubah kerapatan tanah.

Gelombang pegas dapat membentuk rapatan saat ditekan dan membentuk regangan saat dilepaskan.

Itu dia sedikit penjelasan mengenai gelombang transversal dan juga gelombang longitudinal, semoga bermanfaat dan menambah pengetahuan Anda mengenai jenis gelombang. (DA)

Sobat Zenius, gimana kabarnya? Udah siap belajar materi gelombang mekanik gak nih? Pastinya udah siap dong ya. 

Kali ini gue balik lagi dengan materi Fisika gelombang mekanik. Mungkin sebagian dari elo udah tau apa itu gelombang. Ya, gampangnya yang sering ditemuin sehari-hari misalnya elo abis jalan-jalan ke pantai, di sana ada gelombang air laut. 

Nah gelombang air laut itu disebabkan oleh embusan angin, sehingga mengakibatkan gelombang.

Kalau tidak ada angin, kira-kira bisa terjadi gelombang air laut gak ya? 

Nah, untuk menjawab pertanyaan ini gue akan mengupas tuntas di materi gelombang mekanik, lengkap dengan rumus dan contoh soalnya biar pemahaman elo tentang gelombang makin manteb. 

Penasaran? Yuk, cari tahu jawabannya di bawah ini!

Pengertian dan Konsep Gelombang Mekanik

Sebelum gue membahas lebih dalam materi gelombang mekanik, ada baiknya elo memahami pengertian gelombang mekanik terlebih dahulu. 

Jadi kalo secara arti gelombang mekanik adalah gelombang yang merambat pada suatu medium. 

Ingat ya, kata kuncinya adalah suatu medium. Jadi, kalau tidak ada medium, maka tidak ada gelombang yang terjadi. 

Menggunakan suatu medium adalah karakteristik gelombang mekanik yang harus elo ingat biar gak ketuker sama jenis gelombang lainnya. 

Mediumnya bisa apa aja sih? Ada padat, cair, dan gas. Nah dari pengertian ini gelombang yang dapat merambat dengan medium termasuk dalam kelompok gelombang mekanik.

Lalu, medium itu berpindah atau ikut merambat gak sih? Tentu tidak, medium tetap di tempatnya dan tidak ikut merambat.

Di awal artikel gue sempet mention mengenai gelombang air laut. Nah, kalo melihat ciri-cirinya kira-kira gelombang air laut merupakan salah satu contoh dari gelombang apa?

Kalo elo jawabnya adalah gelombang mekanik berarti elo udah mulai paham mengenai konsep gelombang yang satu ini. 

Gelombang laut masuk ke dalam contoh gelombang mekanik karena membutuhkan medium perambatan, jadi kalau tidak ada angin yang berembus atau medium lainnya, maka tidak akan ada gelombang.

Contoh lainnya adalah bunyi. Ketika ada seseorang yang memainkan gitar, maka melodi yang didengar merupakan hasil gelombang yang merambat melalui medium senar di gitar tersebut.

Kemudian melodi yang dihasilkan itu akan merambat melalui udara dan menggetarkan gendang telinga, sehingga elo bisa mendengar melodi dari gitar tersebut.

Nah, kalo gelombang mekanik pake perantara medium, ada gak jenis gelombang yang merambat tanpa medium?

Jawabannya ada. Nah, gelombang yang dapat merambat tanpa menggunakan medium disebut dengan gelombang elektromagnetik. 

Bayangin kalau bunyi menggunakan gelombang elektromagnetik, tidak ada medium perambatannya, bagaimana bunyi bisa bergetar, iya gak? 

Nah, bunyi bisa didengar oleh kita karena adanya getaran pada gendang telinga, kalau pakai gelombang elektromagnetik gimana ceritanya itu gendang telinga bisa bergetar? Begitu kira-kira gambarannya.

Macam-macam Gelombang Mekanik

Tahap selanjutnya dari materi gelombang mekanik ini akan mengenalkan elo dengan macam-macam gelombang mekanik. 

Ada dua macam gelombang mekanik berdasarkan arah rambatnya, yaitu gelombang longitudinal dan transversal. Keduanya gue jabarkan lebih lengkap di bawah ini.

Gelombang Longitudinal

Kalau elo ditanya gelombang apa yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya, maka elo harus jawab gelombang longitudinal. 

Terus, contoh dari gelombang longitudinal ini apa sih? 

Misalnya nih, ketika elo lagi bermain pegas, kemudian melepaskannya tiba-tiba setelah diregangkan. Nah, seperti itu gambaran dari gelombang longitudinal. 

Berikut ini ilustrasi dari gelombang longitudinal sebagai salah satu jenis gelombang mekanik:

Gelombang Transversal

Macam yang kedua dari gelombang mekanik adalah gelombang transversal. Gelombang ini memiliki arah getar yang tegak lurus dengan arah rambatannya. 

Kalau gelombang longitudinal itu sejajar, kalau transversal itu tegak lurus. Ingat-ingat ya!

Contoh dari gelombang transversal misalnya elo sedang bermain tali, kemudian tali tersebut elo kebaskan.

Contoh Gelombang Mekanik

Oke, sekarang elo udah paham dengan pengertian dan karakteristik gelombang mekanik. 

Selanjutnya, gue akan memberikan beberapa contoh gelombang mekanik dalam kehidupan sehari-hari. 

Sebelumnya gue udah sebutin beberapa contoh dari gelombang mekanik, seperti gelombang air dan bunyi. Selain itu kira-kira ada lagi gak sih? Yuk! langsung aja lihat contohnya.

Gelombang Tali dan Air

Elo bisa lihat ilustrasi di bawah ini mengenai gelombang tali dan air.

Bisa elo lihat bersama bahwa gelombang tali dan air yang merambat melalui medium akan mengalami gelombang transversal (tegak lurus).

Gelombang Bunyi dan Pegas

Contoh selanjutnya dari gelombang mekanik adalah gelombang bunyi dan pegas. Coba elo lihat ilustrasi keduanya di bawah ini.

Sekarang elo lihat bahwa kedua contoh gelombang di atas termasuk dalam gelombang longitudinal (sejajar). 

Terdapat kerapatan dan regangan pada getarannya. Arah rambatannya juga sejajar, lain halnya dengan gelombang transversal yang memiliki arah getaran tegak lurus.

Rumus Gelombang Mekanik

Tahap selanjutnya dari materi gelombang mekanik adalah memahami dan mengetahui cara penggunaan rumus gelombang mekanik. 

Pertama-tama, elo harus mengenal dulu persamaan-persamaan dari gelombang mekanik berikut ini:

Frekuensi Gelombang

Sebelum ke rumus, elo ketahui dulu yuk apa itu frekuensi gelombang. Frekuensi gelombang (f) adalah jumlah gelombang yang merambat dalam 1 detik. Simpelnya sih gini:

Satu detik ada berapa gelombang

Persamaan rumus dari frekuensi bisa dilihat di bawah ini.

Keterangan:

f = frekuensi gelombang (Hz)

n = jumlah gelombang yang dihasilkan

t = waktu yang ditempuh gelombang (s)

T = periode gelombang (s)

Periode Gelombang

Periode gelombang (T) adalah waktu yang dibutuhkan 1 gelombang untuk merambat. Atau biar lebih simpel, mikirnya gini aja:

Satu gelombang butuh berapa detik

Persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut:

Keterangan:

T = periode gelombang (s)

n = jumlah gelombang yang dihasilkan

t = waktu yang ditempuh gelombang (s)

f = frekuensi gelombang (Hz)

Cepat Rambat Gelombang

Nah, sekarang kita bahas tentang cepat rambat gelombang. Rumusnya begini, guys:

Keterangan:

v = cepat rambat gelombang (m/s)

λ = panjang gelombang (m)

f = frekuensi gelombang (Hz)

T = periode gelombang (s)

Kalau dilihat dari rumusnya, berarti cepat rambat gelombang adalah panjang jarak yang ditempuh oleh gelombang tiap satuan waktu.

Contoh Soal Gelombang Mekanik

Gak afdol kalo udah belajar materi gelombang mekanik tapi gak nyoba soalnya, ya kan?

Nah, Biar lebih paham mengenai gelombang mekanik, yuk coba contoh soal gelombang mekanik berikut ini!

Contoh Soal Gelombang Mekanik 1:

Sebuah pegas diregangkan dan dilepaskan tiba-tiba, sehingga menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak dua rapatan terdekat yaitu 40 cm. Jika cepat rambat gelombangnya 20 m/s, maka panjang gelombang dan frekuensi gelombangnya adalah….

Diketahui: v = 20 m/s, dan λ = 30 cm = 0,4 m.

Pembahasan 1:

Contoh Soal Gelombang Mekanik 2:

Pada permukaan sebuah danau terdapat dua buah gabus yang terpisah satu dengan lainnya sejauh 75 cm. Keduanya naik-turun seiring permukaan air dengan frekuensi 2 getaran per detik. 

Bila salah satu gabus berada di puncak bukit gelombang, yang lainnya berada di dasar gelombang, sedangkan di antara kedua gabus tersebut ada satu bukit gelombang, maka tentukan cepat rambat gelombang pada permukaan danau tersebut!

Pembahasan 2:

Nah, gimana setelah membaca dan memahami contoh soal gelombang mekanik di atas, gak susah kan? Bahasan mengenai gelombang mekanik memang seru banget ya, Sobat Zenius! 

Oke deh, segitu dulu penjelasan gue tentang materi gelombang mekanik. Semoga bisa membantu elo dalam memahami apa itu gelombang mekanik dan seluk beluknya. 

Kalo elo masih merasa bingung tentang materi ini atau mau memperdalam materi Fisika yang lain langsung aja klik banner di bawah dan temukan semua materi Fisika yang sudah dirangkum Zenius ya. Selamat belajar!

Baca Artikel Fisika Lainnya

Materi Gelombang Bunyi

Materi Gelombang Cahaya

Konsep Energi pada Fisika

Originally Published: December 28, 2020 
Update by: Sabrina Mulia Rhamadanty