Rumus Periode Gelombang dan Contoh Soal

Rumus Periode Gelombang dan Contoh Soal – Dalam pembelajaran fisika, kalian akan menemukan mengenai materi periode yang menjadi unsur pentingnya. Istilah periode dalam fisika akan membahas mengenai beberapa hal, salah satunya tentang gelombang. Secara umum, periode dalam gelombang dapat kita katakan sebagai waktu. Tentunya, sebuah gelombang akan dapat kita hitung waktunya berdasarkan rumus-rumus periode.

Periode dalam materi fisika dapat diartikan sebagai lama waktu yang digunakan dalam melakukan satu getaran atau gelombang. Periode dapat dilambangkan dengan T berdasarkan satuan detik atau sekon (s). Nah, periode ini memang berhubungan erat dengan frekuensi (f).

Baca juga: Rumus Periode Getaran dan Frekuensi Getaran

Gelombang sendiri dapat dimaknai sebagai getaran yang merambat atau berjalan. Getaran yang merambat ini dapat dilalui berdasarkan medium yang berupa zat padat, cair, maupun gas. Berdasarkan bentuk idealnya, gelombang akan mengikuti gerak sinusoide yang berbentuk osilasi halus berulang. Selain berdasarkan radiasi elektromagnetik, gelombang dapat menggunakan medium yang dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain. Namun, perpindahan ini tidak akan mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen.

Baca juga: Rumus Periode Bandul Dan Pegas

Pada pembahasan kali ini, kalian akan mempelajari hal-hal dasar mengenai periode, khususnya dalam pembahasan periode gelombang. Selain mempelajari rumus-rumusnya, akan dipaparkan beberapa contoh soal dan pembahasannya. Berikut pembahasannya.

Pengertian Gelombang

Gelombang dapat didefinisikan sebagai sebuat getaran yang merambat dari suatu titik ke titik lainnya melalui suatu media atau ruang hampa. Getaran yang merambat ini dapat menghantarkan energi dan bergerak berdasarkan kecepatan tertentu dan tidak menyeret materi atau media yang dilewatinya. Dengan begitu, gelombang perlu dicari perhitungannya karena dapat berpengaruh dalam kehidupan sehari-hari.

Misalnya, kita dapat mengetahui gelombang dengan berbagai media atau benda. Mulai dari permukaan air, bunyi suara, hingga cahaya dan gempa. Bahkan kita sendiri dapat mengeluarkan gelombang dengan suara yang kecil yang dapat menciptakan gelombang bunyi yang merambat melalui udara sehingga terdengar.

Baca juga: Contoh Soal Peluruhan Radioaktif

Cara kerja gelombang dapat kita pahami berdasarkan gambar berikut.

Keterangan:

1. Titik B-B’ adalah amplitudo (simpangan terbesar).
2. Titik B-F dan titik D-H adalah satu panjang gelombang.
3. Titik A-I adalah panjang tali. Titik A-B-C dan E-F-G adalah bukit.
4. Titik C-D-E dan E-F-G adalah lembah.
5. Satu gelombang terdiri dari satu bukit dan satu lembah. Hubungan antara panjang tali dengan panjang gelombang adalah: nλ = l. n adalah banyak gelombang, λ adalah panjang gelombang dan l adalah panjang tali.
6. Periode gelombang (T) adalah t/n.

Baca juga: Contoh Soal Peluruhan Matematika SMA Kelas 10

Gelombang sendiri dapat dibagi berdasarkan beberapa macam dengan adanya medium perambatan dan arah getar rambat. Berikut akan diuraikan mengenai macam-macam gelombang.

1. Berdasarkan medium perambatannya

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang mekanikenis dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanikenis merupakan gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, contohnya gelombang bunyi dan gelombang tali. Gelombang elektromagnetik merupakan jenis gelombang yang dalam perambatannya tidak memerlukan medium, contohnya gelombang cahaya

2. Berdasarkan arah getar dan arah perambatannya

Berdasarkan arah getar dan arah perambatannya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal dan longitudinal. Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya, contohnya gelombang tali dan gelombang cahaya. Gelombang longitudinal merupakan gelombang yang arah getarannya searah dengan arah rambatannya, contohnya gelombang bunyi.

Dari beberapa macam jenis gelombang, dapat kita telaah lebih dalam lagi mengenai sifat-sifat dari gelombang sendiri. Berikut beberapa sifat dari gelombang pada umumnya.

1. Dapat dipantulkan atau refleksi berhubungan dengan hukum pemantulan yang menyatakan bahwa “sudut datang sama dengan sudut pantul gelombang”. Secara matematis dituliskan θi = θr.
2. Dapat dibiaskan atau refraksi yang dapat dikatakan sebagai pembiasan adalah fenomena pembelokan gelombang akibat adanya perbedaan indeks bias zat perantara. Contohnya, sinar laser yang berada di darat ditembakkan ke dalam air.
3. Interferensi atau perpaduan gelombang adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya. Interferensi terjadi jika kedua gelombang bersifat koheren dan akan dikatakan koheren jika kedua gelombang memiliki amplitudo, frekuensi yang sama, dan fase gelombang yang bersifat tetap.
4. Difraksi atau pelenturan cahaya merupakan sebuah peristiwa saat cahaya melewati celah sempit dengan lebar celah sempit lebih kecil daripada panjang gelombangnya.
5. Polarisasi adalah peristiwa penyerapan arah bidang getar dari sebuah gelombang transversal dengan konsep polarisasi yang hanya terjadi pada gelombang transversal.

Baca juga: Contoh Soal Tentang Pertumbuhan Matematika

Rumus Kecepatan Gelombang

Gelombang dapat kita ukur kecepatannya atau melihat cepat rambatnya gelombang. Hal ini merupakan perbandingan antara perpindahan satu panjang gelombang dan periodenya. Biasanya, besar kecepatan gelombang merupakan perbandingan antara jarak satu panjang gelombang dan periodenya.

Rumus kecepatan gelombang dapat diambil dengan panjang gelombang dibagi periode gelombang atau ditulis dengan v = λ/T. Terdapat lambang λ (lambda) yang merupakan panjang gelombang dengan satuannya yaitu meter (m). Lalu, T adalah periode gelombang memiliki satuan detik (s). Dengan begitu, dapat kita ambil kesimpulan bahwa satuan kecepatan gelombang adalah m/s. Panjang gelombang (λ) adalah jarak antara puncak ke puncak yang berurutan atau jarak antara dasar ke dasar yang berurutan, sedangkan periode gelombang (T) adalah waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu gelombang. Dengan begitu, terdapat waktu yang berlalu antara satu titik puncak berurutan yang melewati titik yang sama pada ruang. Dalam penghitungan kecepatan gelombang juga dapat menggunakan frekuensi (ƒ), yaitu jumlah gelombang dalam satu sekon. Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz), rumusnya adalah T = 1/ƒ atau ƒ = 1/T sehingga rumus kecepatan gelombang juga dapat ditulis

v = λƒ.

Baca juga: Materi Soal Satuan Waktu (Jam, Menit, Detik)

Contoh Soal

1. Salah satu ujung seutas tali diikat, sedangkan ujung yang lain digetarkan naik-turun dengan periode 0,2 s sehingga terbentuk dua bukit dan satu lembah. Jika jarak penggetar dengan tiang pengikat 1,5 m, tentukan kecepatan gelombang yang terbentuk!

Pembahasan:

Diketahui: T = 0,2 s

Cari frekuensi gelombang menggunakan rumus periode gelombang.

T = 1/ƒ

0,2 = 1/ƒ

ƒ = 5 Hz

Frekuensi terbentuk dua bukit dan satu lembah dengan panjang 1,5 meter. Ingat, panjang gelombang adalah satu bukit dan satu lembah maka panjang gelombang adalah 3/2 λ.

Hitung panjang satu gelombang sebagai berikut.

3/2λ = 1,5 m λ = ⅔ (1,5) = 1 m