Penjelasan Gelombang Transversal dan Longitudinal

Gelombang transversal dan longitudinal adalah dua jenis gelombang yang berbeda berdasarkan arah getarnya. Getaran tranversal dan longitudal cukup banyak dimanfaatkan untuk kehidupan sehari-hari seperti pada radar untuk melacak gerak pesawat terbang. Radar dapat menemukan benda dengan memancarkan gelombang radio berfrekuensi tinggi ke benda tersebut dan melacak penerbangan. Dengan cara demikian, pesawat dapat terbang pada jalur yang benar sehingga aman,

Gelombang berdasarkan arah getarnya dibedakan menjadi dua yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Getaran gelombang transversal berupa lembah dan bukit, sedangkan arah getaran pada gelombang longitudinal berupa rapatan dan regangan. Perbedaan antara gelombang transversal dan longitudinal dapat dilihat melalui gambara di bawah.

Baca Juga: 5 Sifat Cahaya pada Kehidupan Sehari-Hari

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

Melalui halaman ini, sobat idschool dapat mempelajari lebih jauh tentang gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Meliputi karakteristik, contoh, dan keterangan pada gelombang transversal dan longitudinal. Pada bagian akhir akan diberikan contoh soal gelombang transversal dan longitudinal yang dapat sobat idschool gunakan sebagai latihan.

Table of Contents

• Gelombang Transversal
• Gelombang Longitudinal
• Rumus Frekuensi dan Periode Gelombang
  • Periode (T)
  • Frekuensi (f)
  • Hubungan antara frekuensi (f) dan periode (T)
• Rumus Cepat Rambat Gelombang
• Contoh Soal dan Pembahasan
  • Contoh 1 – Soal Gelombang Transversal dan Longitudinal
  • Contoh 2 – Soal 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 digerakkan. 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 transversal dinyatakan dalam 1 (satu) bukit dan 1 (satu) lembah. Gambar panjang satu gelombang transversal yang terdiri dari satu bukit dan satu lembah dapat dilihat seperti berikut.

 
Karakteristik Gelombang Transversal:

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

Contoh Gelombang Transversal: gelombang pada tali, permukaan air, dan cahaya

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. Slinki 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. Gambar panjang satu gelombang pada gelombang longitudinal yang terdiri atas satu rapatan dan satu regangan dapat dilihat pada gambar berikut.

Karakteristik Gelombang Longitudinal:

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

Contoh Gelombang Longitudinal adalah gelombang bunyi.

Baca Juga: Materi Gelombang Bunyi

Rumus Frekuensi dan Periode 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-rumus yang terdapat pada gelobang gelombang transversal dan gelombang longitudinal melalui pembahasan di bawah.
 

Periode (T)

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran. Persamaan Periode (T) dinyatakan sebagai perbandingan waktu dan banyaknya getaran yang dihasilkan. Rumus periode (T) gelombang dinyatakan sebagai berikut.

T = ^t/_n

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

Frekuensi (f)

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi selama 1 sekon. Rumus persamaan frekuensi (f) menyatakan perbandingan antara banyaknya getaran per satu satuan waktu. Persamaan frekuensi (f) memiliki hubungan kebalikan dengan persamaan periode (T). Rumus frekuensi (f) gelombang dinyatakan sebagai berikut.

f = ⁿ/_t

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

Hubungan antara frekuensi (f) dan periode (T)

Antara persamaan frekuensi (f) dan periode (T) memiliki hubungan kebalikan. Sehingga, antara kedua persamaan tersebut dapat dibentuk hubungan persamaan. Rumus hubungan persamaan frekuensi (f) dan periode (T) adalah sebagai berikut.

f = ¹/_T atau T = ¹/_f

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

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Selain persamaan rumus frekuensi (f), rumus periode (T), serta hubungan antara frekuensi (f) dan Periode (T), terdapat pula rumus cepat rambat gelombang transversal dan longitudinal. Persamaan dalam rumus cepat rambat gelombang transversal dan longitudinal menyatakan hubungan antara cepat rambat gelombang, periode (T)/frekuensi (f), dan panjang gelombang.

Berikut ini adalah rumus yang dapat digunakan untuk mengetahui cepat rambat gelombang transversal dan longitudinal.

v = ^λ/_T

v = λ×f

Keterangan:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)

Baca Juga: Perbedaan Gaung dan Gema

Contoh Soal dan Pembahasan

Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman bahasan gelombang transversal dan longitudinal di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan gelombang transversal dan longitudinal. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mnegerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1 – Soal Gelombang Transversal dan Longitudinal

Perhatikan gambar berikut!

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:

Pada soal diberikan keterangan bahwa panjang setengah gelombang sama dengan 4 meter seperti yang ditunjukkan gambar berikut.

• waktu yang dibutuhkan untuk merambat dari titik A ke B: t_AB = 8 s
• Banyak gelombang: n = 2
• Panjang setengah gelombang: ¹/₂λ = 4 m
• Panjang satu gelombang: λ = 4×2 = 8 m

Ditanyakan: v = … ?

Mencari nilai periode:
T = ^t/_n
T = ⁸/₂ = 4 s

Mencari cepat rambat gelombang:
v = ^λ/_T
v = 8/4 = 2 s

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 2 m/s.

Jawaban: A

Contoh 2 – Soal Gelombang Transversal dan Longitudinal

Sebuah kapal terombang – ambing di tengah lautan seperti pada gambar berikut.

Cepat rambat gelombang laut saat itu 2 m/s. Frekuensi gelombang tersebut adalah ….
A. 0,2 Hz
B. 0,4 Hz
C. 5 Hz
D. 20 Hz

Pembahasan:

Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.

• banyaknya gelombang: n = 4
• panjang 4 gelombang: 4λ = 40 m
• cepat rambat gelombang: v = 2 m/s

Tanya: frekuensi gelombang … ?

Menghitung panjang gelombang 1 periode:
4λ = 40
λ = ⁴⁰/₄ = 10 cm

Menghitung frekuensi:
v = λ×f
2 = 10×f
f = ²/₁₀ = 0,2 Hz

Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 0,2 Hz.

Jawaban: A

Sekian pembahasan mengenai gelombang transversal dan longitudinal. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!

Baca Juga: Pengertian Getaran dan Gelombang