Gelombang, Materi Pelajaran IPA Kelas 8 Kurikulum Merdeka

Gelombang

Video Dasar-dasar Gelombang

1. Jenis-Jenis Gelombang

Jika kita meninjau berdasarkan bentuknya maka gelombang dapat dibagi menjadi dua jenis. Gelombang yang berbentuk transversal seperti pada gelombang tali dan gelombang longitudinal seperti pada gelombang slinki/pegas dan gelombang suara. 

Gambar 4.3 (a) Gelombang transversal dan (b) Gelombang longitudinal

Pada Gambar 4.3(a), jika kita menjumlahkan jarak bukit (titik a – c) dan jarak lembah (titik c – e) kita akan mendapatkan satu panjang gelombang transversal, atau yang disebut sebagai lambda (λ). 

Bisa pula 1 lambda dinyatakan dengan jarak sejauh titik b ke titik f (b – c – d – e – f) atau jarak dua puncak terdekat. 

Sedangkan puncak titik b atau titik f disebut juga amplitudo atau simpangan tertinggi dari getaran yang merambat. 

Seperti halnya getaran, gelombang memiliki periode dan frekeunsi (dengan besaran yang sama pula). Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan untuk menciptakan 1 panjang gelombang penuh. 

Sedangkan frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu detik. 

Pada Gambar 4.5(b) cara untuk menentukan satu panjang gelombang. Pada gelombang longitudinal, satu lambda adalah penjumlahan jarak rapatan ditambah dengan jarak regangan. 

Contoh gelombang banyak sekali di dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa di antaranya adalah gelombang yang dapat dilihat jelas oleh mata manusia yaitu gelombang laut berupa ombak, gelombang pada tali, gelombang udara, gelombang gempa, dan banyak lagi lainnya. Gelombang – gelombang tersebut disebut juga gelombang mekanik, karena perambatan getarannya memerlukan medium. 

Kemudian gelombang yang tak kasat mata seperti gelombang radio, gelombang microwave, gelombang televisi, dan banyak lainya yang kita kenal sebagai gelombang elektromagnetik (GEM). GEM adalah gelombang yang muncul sebagai akibat getaran medan listrik dan medan magnetik. GEM juga dalam perambatannya tidak memerlukan medium. Apa buktinya? Sinar matahari termasuk GEM yang dapat sampai ke bumi meski melewati ruang angkasa yang hampa udara.

2. Cepat Rambat Gelombang

1. Gelombang transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang memiliki arah getar tegak lurus dengan arah rambatnya.

  Keterangan :

a-b-c = c-d-e = e-f-g = g-h-i = perut gelombang

a-b-c = c-f-g = bukit gelombang

c-d-e = g-h-i = lembah gelombang

b dan f = puncak gelombang (dua puncak gelombang yang berdekatan)

d dan h = dasar gelombang (dua dasar gelombang yang berdekatan)

A = amplitude gelombang = simpangan terjauh gelombang

λ = panjang

              

Berdasarkan gambar di atas:

Panjang lintasan gelombang (L) = 50 cm = 0,5 m

Waktu yang digunakan untuk merambat  (t) = 1 sekon

Waktu yang diperlukan untuk menempuh 1 gelombang (periode) sebesar 0,4 s (T = 0,4 sekon)

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang setiap satuan waktu. (n = jumlah gelombang = 2,5 gelombang = 2,5 λ)

Panjang gelombang (λ) = 20 cm = 0,2 m

Kecepatan gelombang: v = λ. f = 0,2 (2,5) m/s   = 0,5 m/s

2. Gelombang longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang memiliki arah getar searah atau sejajar dengan arah rambatnya.

λ = panjang gelombang

Panjang gelombang (λ) terdiri atas 1 rapatan dan 1 renggangan.

Kecepatan gelombang:

v = λ. f = 0,4 (0,5) m/s   = 0,2 m/s

Contoh Soal

1.      Suatu gelombang memiliki panjang 0,75 m dan cepat rambatnya adalah 150 m/s. Hitunglah frekuensinya.

2.      Jika dalam waktu 0,016 s terbentuk 4 gelombang, hitunglah periode gelombang tersebut!

3.      Perhatikan gelombang berikut!

Jika jarak AB = 120 cm, ditempuh dalam waktu 0,04 s, hitunglah :

           a)      Amplitudo gelombang

           b)      Panjang gelombang

           c)      Kecepatan Gelombang

           d)     Frekuensi Gelombang

4.      Perhatikan gelombang berikut!

Jarak AB = 8 m ditempuh dalam waktu 0,02 s.

Hitunglah :

            a)      Panjang Gelombang

            b)      Kecepatan Gelombang

            c)      Frekuensi Gelombang

5.      Perhatikan gambar berikut!

Dari gambar tersebut, tentukan :

            a)      Amplitudo

            b)      Panjang Gelombang

            c)      Kecepatan Gelombang

            d)     Frekuensi Gelombang

Latihan Soal :

1.      Gabus A di titik puncak, gabus B di titik lembah gelombang laut. Diantara ke dua gabus terdapat 1 lembah dan 1 bukit dengan jarak 15 m. Gabus A bergerak turun naik dari titik puncak kembali ke titik puncak 300 kali dalam waktu 1 menit.

Tentukan :

            a)      Panjang gelombang

            b)      Frekuensi

            c)      Cepat rambat

2.      Dua buah perahu A dan B terapung dipermukaan laut. Keduanya naik turun karena adanya gelombang air. Perahu A di puncak bukit gelombang dan perahu B berada di puncak bukit gelombang lainnya. Antara 2 perahu terdapat 3 bukit gelombang dan 4 lembah gelombang. Jika frekuensi gelombang adalah 5 Hz, kecepatan gelombang 72 cm/s, berapakah jarak kedua perahu tersebut?

3.      Gelombang longitudinal memiliki 6 renggangan dan 5 rapatan. Berjarak 2,2 meter. Frekuensi dari gelombang tersebut adalah 40 Hz. Tentukan :

            a)      Panjang gelombang

            b)      Kecepatan rambat

4.      Sebuah tali diikatkan salah satu ujungnya ke sebuah tiang, salah satu ujungnya lagi di goyang-goyangkan sehingga terbentuk gelombang transversal. Jika jarak antara 4 puncak dan 3 lembanh adalah 140 cm dan periode gelombangnya adalah 0,005 detik, tentukan :

            a)      Frekuensi

            b)      Panjang Gelombang

            c)      Kecepatan rambat

5.   Jika gelombang transversal membentuk 49 simpul dengan waktu 2 menit dan cepat rambat gelombang tersebut adalah 20 cm/s. Tentukan frekuensi, periode, dan panjang gelombang tersebut.

video penyelesaian
Sumber : Gurules

Share this post