Frekuensi, Periode, Amplitudo, dan Cepat Rambat Gelombang

Frekuensi, Periode, Amplitudo, dan Cepat Rambat Gelombang
1. Frekuensi dan Periode
Frekuensi ( f )
adalah banyaknya getaran  per detik, satuannya Hertz (Hz). Setiap benda memiliki frekuensinya masing-masing. Dalam kehidupan sehari-hari, frekuensi berhubungan erat dengan tangga nada. Sedangkan periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran, satuannya detik (s).

 

Frekuensi dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis:

 

Periode dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan matematis:

 

Berdasarkan persamaan matematis di atas, kita bisa melihat bahwa frekuensi dan periode merupakan kedua besaran yang berbanding terbalik. Sehingga kita dapat menentukan hubungan matematisnya menjadi:

 

Dalam kehidupan sehari-hari kita dapat mempelajari dan membedakan frekuensi melalui tangga nada. Perhatikanlah gambar perbedaan frekuensi pada setiap tangga nada di bawah ini:
Gambar 6. Perbedaan frekuensi dari nada kromatik diatonis.

 

Perbedaan antara frekuensi rendah dan frekuensi tinggi pada tangga nada bisa dilihat dari gambar di bawah ini:
Gambar 7. Banyak getaran pada gelombang lungitudinal.

 

2. Panjang Gelombang dan Amplitudo
Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh oleh suatu gelombang untuk melakukan satu kali getaran. panjang gelombang pada gelombang bunyi pada umumnya satuannya meter sampai cm, sedangkan panjang gelombang pada gelombang cahaya satuannya bisa mencapai nanometer. Sebagai contoh, panjang gelombang sinar UV A adalah 320-370 nm (1 nm = 1 × 10–9m).

 

Amplitudo adalah jarak simpangan terjauh dari titik kesetimbangan, satuannya meter. Pada gelombang bunyi, amplitudo berhubungan dengan volume keras dan kecilnya suara. Pada gelombang listrik, amplitudo berhubungan dengan tinggi dan rendahnya voltase. Amplitudo gelombang transversal merupakan jarak antara titik puncak atau titik lembah ke garis kesetimbangan, sedangkan amplitudo gelombang longitudinal merupakan jarak terdekat antara dua titik yang mengalami kompresi (rapatan).
Gambar 8. Amplitudo dan panjang gelombang.

 

Gambar 9. Perbedaan amplitudo tinggi dan rendah pada frekuensi yang sama, amplitudo sama dengan volume pada bunyi.

 

3. Cepat Rambat Gelombang
Cepat rambat gelombang (v) adalah kecepatan gelombang dalam merambat, satuannya m/s. Cepat rambat gelombang dalam berbagai medium berbeda-beda. Pada ruang hampa udara, gelombang merambat pada kecepatan cahaya, yaitu sekitar 300.000.000 m/s, sedangkan di udara gelombang merambat pada kecepatan rata-rata 340 m/s. Rumus menghitung cepat rambat gelombang sama saja dengan menghitung rumus kecepatan pada gerak benda yang bergerak lurus (tranlasi). Apabila pada gerak benda pada lintasan lurus rumusnya v = s/tkarena s (jarak) pada gerak tranlasi identik dengan panjang gelombang (λ) dan waktu pada gerak tranlasi identik dengan periode (T), maka persamaan matematis untuk cepat rambat gelombang adalah:
Keterangan:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
f = frekuensi (Hz)
T = perioda (s)
Gambar 10. Perbedaan cepat rambat gelombang bunyi pada beberapa medium.

 

Contoh Soal
1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Tentukanlah:
  1. Banyak getaran
  2. Panjang gelombang
  3. Amplitudo
  4. Frekuensi
  5. Periode
  6. Cepat rambat gelombang
Dijawab:

  1. Banyak getaran = n = jumlah 1 puncak dan 1 lembah =  2 getaran
  2. Panjang gelombang = λ = jarak untuk melakukan 1 kali getaran = 4 × 2 m = 8 m
  3. Amplitudo = A = simpangan terjauh = 2 m
  4. Frekuensi= fn/t = 2/9 = 1/3 Hz
  5. Periode = T = 1/= 3 s
  6. Cepat rambat gelombang= v = λf = 8 m × 1/3 Hz = 8/3 m/s
 –

 

Soal Latihan Frekuensi, Periode, Amplitudo, dan Cepat Rambat Gelombang
1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Secara berturut-turut, banyak getaran dan panjang gelombangnya adalah ….
  1. 3 dan 30 cm
  2. 3 dan 10 cm
  3. 2 dan 30 cm
  4. 2 dan 10 cm
2. Sebuah ban motor berputar dalam waktu 2 sekon untuk sekali putaran. Frekuensi putarannya adalah ….
  1. 0,5 Hz
  2. 1 Hz
  3. 1,5 Hz
  4. 2 Hz

3. Cepat rambat gelombang di atas adalah

Cepat rambat gelombang pada gambar di atas adalah ….
  1. 2 m/s
  2. 4 m/s
  3. 6 m/s
  4. 8 m/s
Please follow and like us:
0

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *