Gelombang merupakan peristiwa merambatnya getaran yang tidak disertai dengan perpindahan medium perantaranya. Contohnya adalah getaran yang merambat melalui sebuah tali ketika digerakkan naik turun. Cepat rambat gelombang pada tali dinyatakan dalam rumus v yang besarnya dipengaruhi oleh tegangan tali (FT) dan massa jenis linear (μ) tali. Dengan satuan cepat rambat gelombang pada tali adalah m/s.
Gelombang pada tali merupakan gelombang mekanik yaitu jenis gelombang yang membutuhkan medium perantara untuk merambat. Satu gelombang pada tali (gelombang transversal) didefinisikan sebagai panjang satu puncak dan satu lembah yang disebut panjang gelombang (λ). Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang gelombang adalah periode (T) gelombang. Jumlah gelombang yang melewati suatu titik setiap sekon adalah frekuensi (f) gelombang.
Baca Juga: Gelombang Transversal dan Logitudinal, Apa Bedanya?
Cepat rambat gelombang (v) secara umum sama dengan perkalian panjang gelombang (λ) dan frekuensi (f) atau sesuai persamaan v = λ×f. Selain itu, cepat rambat gelombang pada tali juga dapat dinyatakan dalam persamaan yang melibatkan massa dan tegangan tali.
Bagaimana pengaruh tegangan tali pada cepat rambat gelombang pada tali? Bagaimana pengaruhi massa tali tali untuk cepat rambat gelombang tali? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
Rumus Cepat Rambat Gelombang pada Tali
Cepat rambat gelombang v dapat dipengaruhi oleh karakteristik dari medium yang dilaluinya. Contohnya terdapat pada kecepatan gelombang pada tali yang dipengaruhi oleh gaya tegangan tali FT dan massa (m) per satuan panjang (L) tali atau μ = m/L.
Hubungan cepat rambat gelombang dengan tegangan, massa, dan panjang tali dapat dinyatakan secara matematis seperti persamaan berikut.
Dari persamaan-persamaan di atas dapat diketahui bahwa massa tali berbanding terbalik dengan cepat rambat gelombang. Sedangkan besar tegangan tali sebanding dengan cepat rambat gelombang.
Baca Juga: Cara Menentukan Panjang Gelombang dan Cepat Rambatnya dari Persamaan Gelombang Berjalan
Contoh Soal dan Pembahasan
Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Cepat Rambat Gelombang pada Tali
Gelombang transversal merambat dalam tali yang diberi gaya 180 N. Jika massa jenis linear tali 0,2 kg/m maka cepat rambat gelombangnya adalah ….
A. 15 m/s
B. 30 m/s
C. 45 m/s
D. 60 m/s
E. 90 m/s
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.
- Gaya tali: FT = 180 N
- Massa jenis linear tali: μ = 0,2 kg/m
Menghitung cepat rambat gelombang:
Jadi, cepat rambat gelombangnya adalah 30 m/s.
Jawaban: B
Contoh 2 – Cepat Rambat Gelombang pada Tali
Tali yang panjangnya 5 m dan direntangkan dengan gaya 2N, dirambati gelombang transversal. Jika cepat rambat gelombang tersebut 40 m/s maka massa tali tersebut adalah ….
A) 6,25 gram
B) 6,5 gram
C) 6,75 gram
D) 6,85 gram
E) 6,9 gram
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh beberapa informasi seperti berikut.
- Panjang tali: L = 5 m
- Tegangan tali: FT = 2 N
- Cepat rambat gelombang: λ = 40 m/s
Menghitung massa tali yang dirambati gelombang:
Jadi, massa tali yang dirambati gelombang transversal tersebut adalah m = 6,25 gram.
Jawaban: A
Contoh 3 – Cepat Rambat Gelombang pada Tali
Sebuah kabel bermassa 10 kg, panjang 100 m, dan tegangan 4.000 N digetarkan sehingga menghasilkan gelombang tali dengan panjang gelombang 0,4 m. Frekuensi gelombang tersebut adalah ….
A. 100 Hz
B. 300 Hz
C. 500 Hz
D. 700 Hz
E. 900 Hz
Pembahasan:
Diketahui informasi yang diberikan pada soal meliputi besaran dengan nilai-nilainya seperti berikut.
- Massa tali: m = 10 kg
- Panjang tali: L = 100 m
- Tegangan tali: FT = 4.000 N
- Panjang gelombang: λ = 0,4 m
Cara menghitung cepat rambat gelombang pada suatu medium:
Diperoleh cepat rambat gelombang v = 200 m/s dan diketahui panjang gelombang λ = 0,4 m. Frekuensi dari gelombang dapat diperoleh seperti pada cara penyelesaian berikut.
Menghitung frekuensi:
v = λf
200 = 0,4 × f
f = 200/0,4
f = 2.000/4 = 500 Hz
Jadi, besar frekuensi gelombang tersebut adalah f = 500 Hz.
Jawaban: C
Demikianlah tadi ulasan seberapa besar pengaruh medium pada cepat rambat gelombang. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
