Materi IPA SMP Kelas 8

Pengertian gelombang

Tahukah kamu, mengapa bunyi senar gitar yang dipetik terdengar oleh telinga kita? Apakah senar gitar selama dipetik bergetar? Getaran berasal dari usikan (energi) yang menimbulkan gelombang. Jadi, gelombang adalah rambatan energi. Bagaimana gelombang dapat terjadi?

Gelombang adalah peristiwa perambatan energi dari satu tempat ke tempat lain. Rambatan bunyi merupakan rambatan gelombang.

Dalam rambatan bunyi terjadi perpindahan energi dari satu tempat ke tempat lain. Medium yang digunakan untuk pemindahan energi bunyi ini adalah udara.

Apa saja medium gelombang dalam melakukan perpindahannya?

Perpindahan energi dari suatu tempat ke tempat lain dengan rambatan gelombang tidak semuanya membutuhkan medium atau zat antara. Contohnya, energi matahari yang merambat sampai ke bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik.

Macam-macam Jenis gelombang

Berdasarkan arah getar dan arah rambatannya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

a. Gelombang transversal

Gelombang transversal, yaitu gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatan gelombang. Gelombang transversal dapat digambarkan sebagai berikut.

Grafik: Gelombang Transversal

Keterangan:
S1, S2, S3, S4 = simpul (titik keseimbangan gelombang)
λ                   = panjang gelombang
p                   = perut (titik terjauh gelombang terhadap titik seimbang)
S1 – P1 – S2  = gunung gelombang
OA dan OB  = arah getar
S2 – P2 – S3  = lembah gelombang
OC               = arah rambat

Berdasarkan gambar di atas, manakah yang disebut satu gelombang?

Jarak DP1 atau EP2 disebut amplitudo (A), sedangkan jarak lainnya yang lebih kecil (misalnya, x1y1 atau x2y2) disebut simpangan.

Jika salah satu ujung tali diikatkan pada sebuah tiang dan ujung yang lain digerakkan naik turun, pada tali akan terjadi gelombang transversal. Pada gelombang ini terjadi bukit dan lembah.

Jarak antar dua bukit dan dua lembah yang berurutan merupakan panjang gelombang (λ). Berdasarkan Gambar di atas, manakah yang disebut panjang gelombang?

b. Gelombang longitudinal

Sebuah kawat spiral (slinki) yang didorong maju mundur akan menyebabkan terjadinya gelombang longitudinal. Gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang arah getarannya sama dengan arah rambatan gelombang.

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Perambatan gelombang bunyi di udara tidak disertai dengan molekul-molekul udaranya. Pada gelombang longitudinal terjadi rapatan dan renggangan. Jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berurutan disebut panjang satu gelombang (λ).

Gambar: Gelombang Longitudinal

Hubungan antara frekuensi, panjang gelombang, dan laju rambat gelombang

Panjang satu gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode. Misalnya, periode suatu gelombang adalah 0,1s.

Itu artinya jika dalam 1 sekon gelombang menempuh jarak 10 m maka panjang gelombang tersebut adalah 10 : 1 x 0,1 = 1 m.

Besarnya jarak yang ditempuh gelombang dalam tiap satuan waktu disebut cepat rambat (laju) gelombang yang dirumuskan sebagai berikut

 v = Ds : Dt

Keterangan:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
s = perpindahan (m)
t = waktu tempuh (s)

Hubungan antara frekuensi (f), panjang gelombang (λ), dan cepat rambat gelombang (v) dinyatakan dalam persamaan berikut ini.

 V = λ/T atau v = f λ dan T = 1/f

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

Contoh Soal tentang Gelombang

Cepat rambat sebuah gelombang adalah 100 m/s. Jika panjang gelombang tersebut adalah 2 m, berapa frekuensi gelombang tersebut?

Pembahasan
Diketahui:
v = 100 m/s
λ = 2 m

Ditanya: f = ...?

Jawab:
f =v/λ
   = 100/2 = 50 Hz
Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 50 Hz.

Gelombang dapat memantul

Coba kamu berteriak di depan sebuah dinding. Apa yang kamu dengar? Tahukah kamu jika suaramu itu adalah gelombang longitudinal? Gelombang bunyi ini dapat dipantulkan jika menumbuk dinding penghalang.

Amati sebuah tali yang salah satu ujungnya ditambatkan pada tiang, sedangkan ujung yang lain digetarkan sekali. Bagaimana gelombang yang dipantulkan setelah sampai di tiang?

Sifar-sifat Gelombang

Sifat gelombang sebetulnya tidak hanya terbatas pada memantul saja, tetapi sifat gelombang yang lainnya, yaitu

a. dapat dipantulkan jika mengenai dinding penghalang;

b. dapat saling berpapasan tanpa saling mengganggu kelajuannya;

c. dapat berpadu atau berinterferensi;

d. dapat melentur jika melalui celah sempit;

e. dapat membias atau membelok jika panjang gelombangnya berubah.

Contoh Gelombang dalam kehidupan sehari-hari

Sadarkah kamu bahwa banyak hal yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari merupakan gelombang, baik gelombang mekanik maupun gelombang elektromagnetik.

Berikut ini adalah contoh gelombang mekanik.

a. Gelombang bunyi

Gelombang bunyi berguna bagi kehidupan manusia sehari-hari untuk berkomunikasi. Kamu berbicara dengan orang lain, suara televisi, radio, dan tape recorder adalah contoh gelombang bunyi.

b. Gelombang air laut

Di air laut yang ditiup angin juga dapat terjadi gelombang. Gelombang mekanik memerlukan medium dalam perambatannya, tetapi gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium dalam perambatannya.

Contoh gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut.

1) Gelombang yang dimanfaatkan oleh stasiun radio dan televisi.

2) Gelombang cahaya matahari yang memancar dari matahari sampai ke bumi dalam berbagai panjang gelombang.

3) Gelombang sinar-X.

Edwin Howard Armstrong

Edwin Howard Armstrong lahir pada tanggal 18 Desember 1890 di New York City. Pada usia 14 tahun, dia bercita-cita ingin menjadi seorang penemu. Ketika remaja, ia menjadi tukang service alat-alat rumah tangga tanpa kabel (nirkabel). 

Setelah tamat SMA, dia masuk ke Universitas Columbia jurusan teknik. Selama tahun ketiga di Universitas Columbia, Armstrong memperkenalkan temuannya, yaitu penguat gelombang radio pertama (radio amplifier).

Tahun 1933, dia memperkenalkan sistem radio FM (frequency modulation) yang memberi penerimaan jernih meskipun ada badai dan menawarkan ketepatan suara yang tinggi. 

Tahun 1940, Armstrong mendapat ijin untuk mendirikan stasiun radio FM pertama yang didirikan di Alpine, New Jersey. Armstrong dikenal sebagai “Bapak penemu radio FM”. Tahun 1954, Armstrong meninggal dunia.

SUMBER:https://www.berpendidikan.com/2015/12/pengertian-dan-contoh-gelombang-dalam-kehidupan-sehari-hari-serta-macam-macam-jenis-sifat-sifat-gelombang.html