Penjelasan Gelombang Transversal dan Longitudinal

By | September 14, 2017

Getaran dan gelombang cukup banyak dimanfaatkan untuk kehidupan sehari-hari. Contoh pemanfaatan getaran dan gelombang terdapat pada radar. Radar dapat melacak gerak pesawat terbang, bahkan pada saat keadaan gelap. Radar dapat menemukan benda dengan memancarkan gelombang radio berfrekuensi tinggi ke benda tersebut dan melacak pantulannya. Dengan cara demikian, radar dapat memandu pesawat terbang untuk menemukan jalur yang aman.

Gelombang merupakan getaran yang merambat. Gelombang terjadi karena adanya sumber getaran. Dalam peristiwa gelombang terjadi perambatan energi. Gelombang merambatkan energi gelombang, sedangakan perantaranya tidak ikut merambat. Contohnya adalah saat kita memukul lonceng, energi gelombang bunyi merambat melalui medium udara sehingga bunyi lonceng dapat terdengar. Sedangnkan loncengnya tetap berada di tempat yang sama.

Berdasarkan arah getarnya, gelombang dibedakan menjadi dua yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Getaran gelombang transversal berupa lembah dan bukit. Sedangkan getaran gelombang longitudinal berupa rapatan dan regangan. Perbedaan gelombang transversal dan gelombang longitudinal dalam gambar dapat dilihat pada gambar di bawah.

 
Gelombang Transversal dan Longitudinal
 
 

Gelombang Transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat gelombang. Bentuk gelombang transversal dapat dilihat melalui tali yang diikatkan pada sebuah tiang kemudian di gerakkan. Tali tersebut akan membentuk lengkungan yang terdiri atas bukit dan lembah. Bagian gelombang yang melengkung ke atas disebut bukit. Sedangkan bagian gelombang yang melengkung ke bawah disebut lembah.

Pada gelombang transversal, panjang satu gelombang dinyatakan dalam 1 (satu) bukit dan 1 (satu) lembah.

 
Karakteristik:

  1. Arah rambatanya tegak lurus terhadap arah getarannya.
  2. Gelombang transversal berbentuk bukit dan lembah.

 
Contoh:

  1. Gelombang pada tali
  2. Gelombang pada permukaan air
  3. Gelombang cahaya

 
Gambar gelombang transversal
 
Gelombang Transversal
 
 

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya berimpit/sejajar dengan arah rambat gelombang. Bentuk gelombang longitudinal dapat dilihat melalui sebuah slinki yang salah satu ujungnya diikatkan pada tiang. Sliki tersebut direntangkan dan disentakkan, sehingga akan terbentuk rapatan dan regangan pada slinki. Bagian slinki yang lebih renggang disebut regangan. Sedangkan bagian slinki yang lebih rapat disebut rapatan.

Pada gelombang longitudinal, panjang satu gelombang dinyatakan dalam 1 (satu) rapatan dan 1 (satu) regangan.

Karakteristik:

  1. Arah getar sejajar dengan arah rambatnya.
  2. Gelombang logitudinal berbentuk rapatan dan regangan.

 
Contoh:

  1. Gelombang bunyi

 
Gambar Gelombang Longitudinal
 
Gelombang Longitudina
 
 

Rumus pada Getaran dan Gelombang

Sekarang kita akan membahas rumus yang digunakan untuk menyelesaikan berbagai soal pada getaran dan gelombang. Rumus yang akan diberikan terkait periode (T), frekuensi (f), hubungan antara periode (T) dan frekuensi, dan cepat rambat gelombang (v). Simak rumus-rumusnya dalam pembahasan di bawah.
 

  1. Periode (T)
    Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran.
    Persamaan Periode:

        \[ T = \frac{t}{n} \]

     
    Keterangan:
    T   = periode (s)
    t   = waktu (s)
    n   = banyaknya getaran

  2.  

  3. Frekuensi (f)
    Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi selama 1 sekon.
    Persamaan Frekuensi:

        \[ f = \frac{n}{t} \]

     
    Keterangan:
    f   = frekuensi (Hz)
    t   = waktu (s)
    n   = banyaknya getaran

  4.  

  5. Hubungan antara frekuensi (f) dan periode (T)

        \[ f = \frac{1}{T} \; \textrm{atau} \; T = \frac{1}{f} \]

     
    Keterangan:
            f = frekuensi (Hz)
            T   = periode (s)

  6.  

  7. Rumus Cepat Rambat Gelombang
     

        \[ v = \frac{\lambda}{T} \]

    atau

        \[ v = \lambda \cdot f \]

    Ketrangan:
    v = cepat rambat gelombang (m/s)
    \lambda = panjang gelombang (m)
    T = periode

  8.  
     

    Contoh Soal dan Pembahasan

    Contoh Soal Gelombang Transversal (SOAL UN IPA Fisika SMP 2016)
    Perhatikan gambar berikut!
     
    Contoh Soal Gelombang Transversal
     
    Jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak A ke B adalah 8 sekon, cepat rambat gelombang tersebut adalah ….
    A.     2 m/s
    B.     4 m/s
    C.     6 m/s
    D.     8 m/s
     
    Pembahasan:
    Perhatikan gambar di bawah!
     
    Pembahasan Soal Gelombang Transversal
     
    Diketahui:

        \[ t_{AB} = 8 \; s \]

        \[ n = 2 \]

        \[ \frac{1}{2} \lambda = 4 \; m \rightarrow \lambda = 8 \; m \]

     
    Ditanyakan:

        \[ v = ... ? \]

     
    Jawab:
    Mencari nilai periode terlebih dahulu.

        \[ T = \frac{t}{n} \]

        \[ T = \frac{8}{2} \]

        \[ T = 4 \; s \]

     
    Mencari cepat rambat gelombang:

        \[ v = \frac{\lambda}{T} \]

        \[ v = \frac{8}{4} = 2 \; \frac{m}{s} \]

     
    Jawaban: A
     
    Sekian pembahasan mengenai gelombang transversal dan longitudinal. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
     
    Baca Juga: Pengertian Getaran dan Gelombang