Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat. Gelombang terjadi karna adanya sumber getaran. Pada perambatanya gelombang merambatkan energy gelombang, sedangakan perantaranya tidak ikut merambat. Seutas tali yang diberikan usikan ke atas dan ke bawah. Pada saat kita menggerakkan tali ke atas dan ke bawah, dikatakan bahwa kita memberikan usikan pada tali. Jika usikan itu dilakukan terus menerus, akan terjadi getaran. Setelah memberi usikan atau getaran, kita akan melihat ada sesuatu yang merambat pada tali. Sesuatu itu disebut gelombang.

Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dikelompokkan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. 

• Gelombang mekanik . Gelombang mekanik yaitu gelombang yang memerlukan medium di dalam perambatannya. Contoh gelombang mekanik antara lain: gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang pada tali. 
• Gelombang elektrik. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Contoh : cahaya, gelombang radio, gelombang TV, sinar – X, dan sinar gamma.

Berdasarkan arah perambatannya, gelombang mekanik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

• Gelombang Transversal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya
  tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh lain dari gelombang transversal adalah gelombang pada permukaan air, dan semua gelombang elektromagnetik, seperti gelombang cahaya, gelombang radio, ataupun gelombang radar.
• Gelombang Longitudinal. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya. Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang ditempatkan di dalam tabung tertutup merupakan contoh gelombang longitudinal.

Panjang Gelombang
Gelombang transversal berbentuk bukit dan lembah gelombang, sedangkan pola gelombang longitudinal berbentuk rapatan dan renggangan. Panjang satu bukit dan satu lembah atau satu rapatan dan satu renggangan didefinisikan sebagai panjang satu gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang gelombang. Jadi, satu gelombang dapat didefinisikan sebagai yang ditempuh panjang satu periode. Panjang gelombang dilambangkan dengan λ (dibaca lamda). Satuan panjang gelombang dalam SI adalah meter (m).

Panjang Gelombang Transversal
Jika kamu menggerakkan slinki tegak lurus dengan arah panjangnya, terbentuklah bukit dan lembah gelombang. Pola tersebut adalah pola gelombang transversal. Perhatikan gambar di bawah ini. Bukit gelombang adalah lengkungan a-b-c sedangkan lembah gelombang adalah lengkungan c-d-e. Titik b disebut puncak gelombang dan titik d disebut dasar gelombang. Kedua titik ini disebut juga perut gelombang. Adapun titik a, c, atau e disebut simpul gelombang. Satu panjang gelombang transversal terdiri atas satu bukit dan satu lembah gelombang. Jadi, satu gelombang adalah lengkungan a-b-c-d-e atau b-c-d-e-f. Satu gelombang sama dengan jarak dari a ke e atau jarak b ke f.

Amplitudo gelombang adalah jarak b-b’ atau jarak d-d’. Kamu dapat menyebutkan panjang gelombang yang lain, yaitu jarak f-j atau jarak i-m. Pada gambar terdiri atas 4 gelombang.

Panjang Gelombang Longitudinal

Jika kamu menggerakkan slinki searah dengan panjangnya dengan cara mendorong dan menariknya, akan terbentuk pola-pola gelombang seperti gambar. Satu panjang gelombang adalah jarak antara satu rapatan dan satu renggangan atau jarak dari ujung renggangan sampai ke ujung renggangan berikutnya.

Cepat Rambat Gelombang
Gelombang yang merambat dari ujung satu ke ujung yang lain memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula. Dengan demikian, secara matematis, hal itu dituliskan sebagai berikut.

Karena jarak yang ditempuh dalam satu periode (t = T) adalah sama dengan satu gelombang (s = λ ) maka:

Dengan: 
v = cepat rambat gelombang (m/s)
T = periode gelombang (s)

λ = panjang gelombang (m)

Contoh Soal 1 :
Pada seutas tali merambat gelombang dengan frekuensi 10 Hz. Jika jarak yang ditempuh dalam satu periode adalah 20 cm, tentukan cepat rambat gelombang tali tersebut.
Penyelesaian:
Diketahui :
Perambatan gelombang pada tali dengan f = 10 Hz
λ = 20 cm = 0,2 m
Ditanyakan : cepat rambat gelombang (v)
Jawab:
v = f λ
= (10 Hz)(0,2 m)
= 2 m/s
Jadi, cepat rambat gelombang tali tersebut adalah 2 m/s.

Contoh Soal 2 :
Permukaan air merambat dengan panjang gelombang 2 m. Jika waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang adalah
0,5 s, tentukan:
a. cepat rambat gelombang,
b. frekuensi gelombang.
Penyelesaian:
Diketahui : perambatan gelombang pada air dengan
λ  = 2 m

T = 0,5 s
Ditanyakan : 
a. Cepat rambat gelombang (v ) dan

b. frekuensi (f)
Jawab:

Jadi, frekuensi gelombang adalah 2 Hz.

Pemantulan Gelombang
Pada saat kamu berteriak di lereng sebuah bukit, kamu akan mendengar suaramu kembali setelah beberapa saat. Hal ini membuktikan bahwa bunyi dapat dipantulkan. Bunyi merupakan salah satu contoh gelombang mekanik. Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan. Dalam kehidupan sehari-hari, kamu sering melihat pemantulan gelombang air kolam oleh dinding kolam, ataupun gelombang ombak laut oleh pinggir pantai. Dapat diterimanya gelombang radio dari stasiun pemancar yang sedemikian jauh juga menunjukkan bahwa gelombang radio dapat dipantulkan atmosfer bumi.