Rumus Kecepatan Gelombang dengan Contoh Soal dan Pembahasan

nλ = l

1,5λ = 60

λ = 40 cm

Gunakan rumus kecepatan gelombang.

v = λƒ

v = 40 × 2 = 80 cm/s.

Jadi, kecepatan gelombang tersebut adalah 80 cm/s.

Pengertian Gelombang

Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat atau berjalan. Definisi tersebut tercantum dalam buku “Hafalan Rumus Fisika SMA” oleh penerbit Cmedia.

Untuk memahami gelombang, perhatikan gambar berikut.

Gambar Gelombang (Katadata)

Keterangan:

• Titik B-B' adalah amplitudo (simpangan terbesar).
• Titik B-F dan titik D-H adalah satu panjang gelombang.
• Titik A-I adalah panjang tali.
• Titik A-B-C dan E-F-G adalah bukit.
• Titik C-D-E dan E-F-G adalah lembah.
• Satu gelombang terdiri dari satu bukit dan satu lembah. Hubungan antara panjang tali dengan panjang gelombang adalah: nλ = l. n adalah banyak gelombang, λ adalah panjang gelombang dan l adalah panjang tali.
• Periode gelombang (T) adalah t/n.

Contoh soal 1

Gelombang air laut menyebabkan permukaan air naik turun dengan periode 2 sekon. Jika jarak antara dua puncak gelombang 5 m, maka gelombang akan mencapai jarak 10 m dalam waktu…

Pembahasan:

Diketahui: t = 2 sekon; l = 5 m; n = 1.

T1 = T2

t1÷n1 = t2÷n2

t2 = t1 ÷ n1 × n2

t2 = 2 ÷ 1 × 2 = 2

Jadi, gelombang akan mencapai jarak 10 m dalam waktu 2 sekon.

Macam-Macam Gelombang

Gelombang dibagi menurut medium perambatan serta arah getar dan rambat sebagai berikut.

Berdasarkan medium perambatannya:

• Gelombang mekanik: Jenis gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium. Contohnya, gelombang bunyi dan gelombang tali.
• Gelombang elektromagnetik: Jenis gelombang yang dalam perambatannya tidak memerlukan medium. Contohnya, gelombang cahaya

Berdasarkan arah getar dan arah perambatannya:

• Gelombang transversal: Arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Contohnya gelombang tali dan gelombang cahaya.
• Gelombang longitudinal: Gelombang yang arah getarannya searah dengan arah rambatannya. Contohnya, gelombang bunyi.

Sifat-Sifat Gelombang

Sifat-sifat gelombang dijelaskan sebagai berikut.

a. Dapat dipantulkan (Refleksi)

Hukum pemantulan menyatakan bahwa "sudut datang sama dengan sudut pantul gelombang". Secara matematis dituliskan θi = θr.

b. Dapat dibiaskan (Refraksi)

Pembiasan adalah fenomena pembelokan gelombang akibat adanya perbedaan indeks bias zat perantara. Contohnya, sinar laser yang berada di darat ditembakkan ke dalam air.

Menurut hukum Snellius tentang teori pembiasan, menyatakan bahwa:

1. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sinar datang membentuk sudut θi terhadap garis normal dan sinar pantul membentuk sudut θr terhadap garis pantul. Rumusnya adalah n1×Sinθi = n2×Sinθr. Untuk mencari n gunakan rumus n = c/v dengan n adalah indeks bias, c adalah cepat rambat gelombang di ruang hampa, dan v adalah cepat rambat gelombang di dalam medium.

c. Interferensi (Perpaduan Gelombang)

Interferensi adalah perpaduan antara dua gelombang cahaya. Interferens terjadi jika kedua gelombang bersifat koheren dan akan dikatakan koheren jika kedua gelombang memiliki amplitudo, frekuensi yang sama, dan fase gelombang yang bersifat tetap.

d. Difraksi (Pelenturan Cahaya)

Difraksi adalah peristiwa dimana cahaya melewati celah sempit (dimana lebar celah sempit lebih kecil dari pada panjang gelombangnya).

e. Polarisasi

Polarisasi adalah peristiwa penyerapan arah bidang getar dari sebuah gelombang transversal. Konsep polarisasi hanya terjadi pada gelombang transversal.

Itulah penjelasan tentang rumus kecepatan gelombang serta contoh soal dan pembahasannya.