Getaran, Gelombang, dan Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari
foto tidak tersedia
Setelah pembelajaran selesai dilaksanakan, peserta didik mampu:
  • Menjelaskan konsep gelombang dengan benar.
  • Mengidentifikasi gelombang transversal dan gelombang longitudinal dengan benar.
  • Menghitung panjang gelombang pada gelombang transversal dengan benar.
  • Menghitung panjang gelombang pada gelombang longitudinal dengan tepat.
  • Melakukan percobaan gelombang transversal dan longitudinal dengan terampil.

  • 2. Pengertian Gelombang
         Gelombang adalah getaran yang merambat. Ciri dari setiap gelombang adalah gelombang merambatkan energi. Berdasarkan energinya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang mekanis dan gelombang elektromagnetik. Perambatan gelombang mekanis memerlukan medium (perantara), misalnya gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Perambatan gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium, misalnya gelombang cahaya.

    a. Gelombang Transversal
          Tahukah kamu apa itu gelombang transversal? Sebelum kamu mempelajari gelombang transversal, simak dan perhatikan video dibawah ini.

    Ayo Kita Lakukan!
    Aktivitas 2. Gelombang transversal
    Apa yang kita perlukan?
    1. 1 buah slinki
    Apa yang harus kita lakukan?
    Video diatas memperlihatkan, ketika slinki digetarkan slinki akan bergetar kiri dan kanan.
    Gelombang merambat tegak lurus dengan arah getarnya, gelombang seperti ini disebut dengan gelombang transversal.

          Ketika tali diberi simpangan, tali akan bergetar dengan arah getaran keatas dan kebawah. Pada tali, gelombang merambat tegak lurus dengan arah getarannya. Bentukan seperti ini disebut gelombang transversal. Contoh lain gelombang transversal ada pada permukaan air. Panjang gelombang transversal sama dengan jarak satu bukit gelombang dan san satu lembah gelombang (a-b-c-d-e pada gambar 1). Panjang satu gelombang dilambangkan dengan λ (dibaca lambda) dengan satun meter. Simpanan terbesar dari gelombang itu disebut amplitude (bb’ atau dd’ pada gambar 10.2). Dasar gelombang terletak pada titik terendah gelombang, yaitu d dan h, dan puncak gelombang terletak pada titik tertinggi yaitu b dan f. Lengkungan c-d-e dan g-h-I merupakan lembah gelombang. Lengkungan a-b-c dan e-f-g merupakan bukit gelombang. Adapun titik a, c, dan e disebut simpul gelombang.
    foto tidak tersedia
    Grafik Simpangan Terhadap Arah Rambat

    Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode gelombang, satuannya sekon (s) dan dilambangkan dengan T. Jumlah gelombang yang merambat dari ujung satu ke ujung yang lain memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula.

    b. Gelombang Longitudinal
          Gelombang longitudinal dapat kamu amati pada slinki atau pegas yang diletakkan diatas lantai. Ketika slinki digerakkan maju-mundur secara terus menerus, akan terjadi gelombang yang merambat pada slinki dan membentuk pola rapatan dan renggangan. Gelombang longitudinal memiliki arah rambat yang sejajar dengan arah getarnya. Agar lebih memahami gelombang lungitudinal, simak dan perhatikan video dibawah ini.
    Ayo Kita Lakukan!
    Aktivitas 3. Gelombang longitudinal
    Apa yang kita perlukan?
    1. 1 buah slinki
    Apa yang harus kita lakukan?
    Pada saat mendorong dan menarik slinki, slinki akan bergetar sejajar dengan arah getaran, membentuk pola rapatan dan renggangan. Arah rambat gelombang sejajar dengan arah rambatan gelombang, gelombang seperti ini disebut dengan gelombang longitudinal.

          Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Satu gelombang longitudinal terdiri atas satu rapatan dan satu renggangan. Seperti gambar dibawah. Besaran-besaran yang digunakan pada gelombang longitudinal sama dengan besaran-besaran pada gelombang transversal.
    foto tidak tersedia
    Rapatan dan Renggangan pada Gelombang Longitudinal

    C. Panjang Gelombang
          Kamu sudah mengetahui bahwa pola gelombang transversal berbentuk bukit dan lembah gelombang. Sedangkan pola gelombang longitudinal berbentuk rapatan dan renggangan. Panjang satu bukit dan satu lembah atau satu rapatan dan satu renggangan didefinisikan sebagai panjang satu gelombang.       Pada pembahasan tentang getaran kamu sudah mengetahui tentang periode getaran. Besaran tersebut identik dengan periode gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang gelombang. Jadi, satu gelombang dapat didefinisikan sebagai yang ditempuh panjang satu periode. Panjang gelombang dilambangkan dengan lamda (λ). Satuan panjang dalam SI adalah meter (m).
    Contoh soal
    foto tidak tersedia
    Jika jarak PQ = 45 cm, panjang gelombang sesuai gambar tersebut adalah....
    Penyelesaian:
    Dari P ke Q menunjukkan $\frac{2}{3}$ gelombang.
    Ditanyakan:
          λ
    Jawab:
          $\frac{2}{3}$ λ = 45 $m$
          λ = $\frac{2}{3}$ x 45 = 30 $m$.

        1. Panjang Gelombang Transversal
          Jika kamu menggerakkan slinki tegak lurus dengan arah panjangnya, terbentuklah bukit dan lembah gelombang. Pola tersebut adalah pola gelombang transversal. Perhatikan gambar dibawah ini.

    foto tidak tersedia
        2. Panjang Gelombang Longitudinal
          Jika kamu menggerakkan slinki searah dengan panjangnya dengan cara mendorong dan menariknya akan berbentuk pola-pola gelombang seperti gambar dibawah ini.
    foto tidak tersedia
          Satu panjang gelombang adalah jarak antara satu rapatan dan satu renggangan atau jarak dari ujung renggangan sampai ujung renggangan berikutnya.
    Ayo Kita Selesaikan
    Jawaban pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan tepat
  • Tulis jawaban kamu pada kolom yang telah disediakan
  • Pastikan jawaban kamu sudah benar
  • Klik selesai jika sudah yakin dengan jawaban kamu
  • Selamat mengerjakan

    Perhatikan gambar berikut!
    foto tidak tersedia
    Berdasarkan gambar tersebut, jawablah pertanyaan berikut:
    1. Terdapat berapa gelombangkah pada gambar berikut?

    2. Berapa panjang gelombangnya?

    3. Berapa periodenya?

    4. Berapakah amplitudo gelombangnya?


    Pola gelombang longitudinal digambarkan pada gambar berikut.
    foto tidak tersedia
    Berdasarkan gambar tersebut jawablah pertanyaan berikut.
    5. Ada berapa gelombang pada pola gelombang tersebut?

    6. Berapakah panjang gelombangnya?

    7. Berapakah panjang gelombang satu periode?


    D. Hubungan antara Panjang Gelombang, Frekuensi Gelombang, Cepat Rambat, dan Periode Gelombang
          Pernahkah kamu memperhatikan cahaya kilat dan bunyi guntur? Kamu akan mendengar bunyi guntur beberapa saat setelah cahaya kilat terlihat. Walaupun guntur dan cahya kilat muncul dalam waktu yang bersamaa, kamu akan melihat cahaya kilat lebih dahulu karena cahaya merambat jauh lebih cepat daripada bunyi. Cahaya merambat dengan kecepatan 3 x 10 8 m/s, sedangkan bunyi hanya merambat dengan kecepatan 340 m/s. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan ν, dengan satuan m/s.
          Karena gelombang menempuh jarak satu panjang gelombang (λ) dalam waktu satu periode gelombang (T), maka kecepatan gelombang dapat ditulis
    ν = $\frac{λ}{T}$

          Karena T = $\frac{1}{ƒ}$ , maka cepat rambat gelombang dapat juga dinyatakan sebagai berikut
    ν = ƒ x λ
          Bagaimana jika kamu membuat gelombang tali dengan frekuensi yang berbeda? Kamu akan menemukan jika frekuensi gelombang tali diperbesar, maka pannjang gelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap. Misalnya cepat rambat gelombang pada tali adalah 12 m/s, dengan frekuensi gelombang 4 Hz, maka panjang gelombangnya adalah 3 m (λ = 3m). Namun jika jika frekuensi diperbesar menjadi 6 Hz, maka panjang gelombangnya menjadi 2 m (λ = 2m). Apa yang terjadi jika frekuensi gelombangnya diperkecil? Misalnyamenjadi 2 Hz, berapakah panjang gelombangnya sekarang?
    Contoh soal
    Gelombang pada permukaan air merambat dengan panjang gelombang 2m, jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah 0.5 s.
    Tentukan:
    a. Cepat rambat gelombang
    b. Frekuensi gelombang
    Penyelesaian:
    Diketahui permbatan gelombang pada air
    λ = 2 m
    T = 0.5 s
    Ditanyakan:
    a. Cepat rambat gelombang (ν)
    b. Frekuensi gelombang (ƒ)
    Jawab:
    a. ν = $\frac{λ}{T}$ = $\frac{2 m}{0.5 s}$ = 4 m/s.
    b. ƒ = $\frac{1}{T}$ = $\frac{1}{0.5 s}$ = 2 Hz.

    Ayo kita selesaikan!
    Pada seutas tali merambat gelombang dengan frekuensi 10 Hz. Jika jarak yang ditempuh dalam satu periode adalah 20 cm. Tentukan cepat rambat gelombang tersebut!
    Penyelesaian:
    Diketahui perambatan gelombang pada tali
    λ = 20 m = 0,2
    f = 10 Hz
    Ditanyakan:

    Jawab:
    =     f   x   λ
    =   x
    = m/s


    E. Pemantulan Gelombang
          Pemantulan gelombang adalah peristiwa membaliknya gelombang setelah mengenai penghalang. Seperti gelombang tali pada video di samping, gelombang yang mencapai ujung akan memberikan gaya ke atas pada penopang yang ada di ujung, sehingga penopang memberikan gaya yang sama tetapi berlawanan arah ke bawah pada tali. Gaya ke bawah pada tali inilah yang membangkitkan gelombang pantulan yang terbaik.
    Latihan
  • Pilihlah jawaban yang tepat pada soal dibawah ini dengan mengklik pada huruf A, B, C, atau D pada kolom yang disediakan
  • Pastikan jawaban kamu sudah benar
  • Klik selesai untuk melanjutkan ke materi selanjutnya
  • Selamat mengerjakan
    1. Frekuensi sebuah gelombang adalah 0,4 Hz dan panjang gelombang 25 cm, maka cepat rambat gelombang tersebut adalah?