Waktu yang digunakan untuk menempuh 1 panjang gelombang disebut sebagai

Home/Fisika/Periode Gelombang : Pengertian, Frekuensi, Cepat Rambat, Medan Magnet dan Percobaan Oersted

Waktu yang digunakan untuk menempuh 1 panjang gelombang disebut sebagai

Periode Gelombang : Pengertian, Frekuensi, Cepat Rambat, Medan Magnet dan Percobaan Oersted – Apa yag di maksud dengan Periode Gelombang ?,Pada kesempatan ini Seputarpengetahuan.co.id akan membahasnya, meliputi  frekuensi dan tentunya hal-hal lain yang juga melingkupinya.Mari kita simak bersama pembahasannya pada artikel di bawah ini untuk lebih dapat memahaminya

Gelombang merupakan getaran yang merambat, getaran adalah gerak bolak – balik secara berulang melalui titik seimbangnya. Getaran pada ayunan sederhana yang dilakukan dengan mengikat sebuah beban ringan pada seutas tali, memiliki gaya yang besarnya berbanding lurus dengan simpangannya. Arahnya selalu menuju kedudukan seimbang. (Gunawan, 2000, h: 108)

Frekuensi

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu. Frekuensi dinotasikan dengan huruf “f” dan dengan satuan Hertz atau biasa disingkat dengan Hz.

Rumus untuk mencari besarnya frekuensi : f = T

Periode

Periode adalah selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang. Periode dinotasikan dengan huruf “T“ dan satuannya adalah detik. Yang disebut dengan gelombang sempurna pada gelombang tranversal adalah gerakan gelombang dari kedudukan seimbang ke puncak gelombang kemudian kembali ke kedudukan seimbang lalu ke lembah gelombang sampai kembali ke kedudukan seimbang.

Cepat Rambat

Gelombang yang merambat lurus dari satu titik ke titik yang lainnya memerlukan waktu, dengan kata lain gelombang memiliki kecepatan untuk merambat. Jadi cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu satuan waktu. Cepat rambat gelombang diberi lambang “V” dengan satuan m/detik.
λ

Rumus untuk mencari cepat rambat gelombang :

V =T= λ . f

ket : V : cepat rambat gelombang

λ : panjang gelombang T : periode

f : frekuensi

Medan Magnetik

Sifat magnetik dari mineral magnetik (Fe3O4) yang terdapat dalam batu – batuan di Magnesia (nama suatu daerah di Asia Kecil) diketahui oleh bangsa Yunani sejak beberapa abad yang lalu (sekitar tahun 600 SM). Pada jaman itu sejumlah orang mengetahui bahwa magnetik atau batu bermuatan mempunyai sifat dapat menarik partikel – partikel besi ke arahnya. Thales, seorang ahli matematika dan astronomi berkebangsaan Yunani (640 – 546 SM) dikenal sebagai orang yang banyak menaruh perhatian kepada sifat tersebut. (Kanginan, 1996, h:150)

Kata magnet tampaknya berasal dari magnesia, tempat dimana orang menemukan batu bermuatan pertama kali. Cina merupakan bangsa yang pertama menggunakan batu bermuatan ini sebagai kompas (petunjuk arah) baik di darat maupun di laut. Catatan sejarah menunjukkan bahwa pelayaran antara Kanton, Cina dan Sumatera pada tahun 1000 sudah dilakukan berdasarkan petunjuk arah kompas magnetik.

Pada saat sekarang, manusia telah dapat membuat magnet dari besi, baja, atau campuran logam lainnya. Magnet banyak digunakan dalam perangkat elektronik seperti mikropon, telepon, bel listrik, dan banyak peralatan elektronik lainnya. Elektromagnet (magnet listrik) yang menghasilkan medan magnetik kuat dapat digunakan untuk mengangkat barang – barang rongsokan yang terbuat dari bahan logam yang sangat berat.

Medan Magnetik di Sekitar Sebuah Magnet

Seperti yang kita ketahui, apabila sebuah magnet permanen digantung horisontal dan bebas berputar, serta di dekatnya tidak ada bahan – bahan lain yang bersifat magnet, maka ujung magnet permanen tersebut selalu akan berputar dan berhenti setelah sejajar dengan arah utara – selatan bumi. Ujung magnet yang menunjuk arah utara disebut kutub utara sedangkan yang menunjuk arah selatan disebut kutub selatan. Bila kita menempatkan magnet lain.

Di dekat sebuah magnet maka magnet tersebut akan mengalami gaya tarik atau gaya tolak. Sehingga dapat didefinisikan bahwa medan magnetik adalah ruang di sekitar magnet di mana magnet – magnet lainnya yang diletakkan dalam ruang ini akan merasakan atau mengalami gaya magnetik. (Kanginan, 1996, h:152). Seperti halnya medan listrik, medan magnetik dapat digambarkan dengan garis – garis khayal yang dinamakan garis – garis medan atau garis

  • garis gaya. Bentuk medan magnetik ditunjukkan oleh pola yang dibentuk oleh garis
  • garis medan magnetik. Seperti garis
  • garis medan listrik, ada tiga aturan untuk medan magnetik, yaitu:
    • Garis – garis medan magnetik tidak pernah saling berpotongan.
    • Garis – garis medan magnetik selalu mengarah radial ke luar menjauhi kutub utara dan mengarah radial ke dalam mendekati kutub selatan.
    • Tempat dimana garis – garis medan magnetik rapat menyatakan medan magnetik kuat, sebaliknya tempat dimana garis – garis medan magnetik renggang menyatakan medan magnetik lemah.

Percobaan Oersted

Percobaan Oersted dilakukan dengan menempatkan sebuah kompas di dekat suatu penghantar yang dialiri arus listrik. Ketika arus listrik dialirkan melalui penghantar, ternyata jarum kompas menyimpang. Dengan menukar polaritas baterai, yang berarti membalikkan arah arus yang melalui penghantar, ternyata jarum kompas menyimpang dengan arah sebaliknya. Jika sebelumnya jarum kompas menyimpang ke kanan, maka dengan berbaliknya arus yang melalui penghantar, jarum kompas menyimpang ke kiri.

Dari percobaan Oersted dapat disimpulkan: a. Di sekitar penghantar yang dialiri arus listrik terdapat medan magnetik.

b. Arah gaya magnetik yang menyimpangkan jarum kompas bergantung pada arah arus listrik yang mengalir dalam penghantar.

Waktu yang digunakan untuk menempuh 1 panjang gelombang disebut sebagai

Demikianlah ulasan dari Seputarpengetahuan.co.id tentang Periode Gelombang : Pengertian, Frekuensi, Cepat Rambat, Medan Magnet dan Percobaan Oersted, semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.

Waktu yang digunakan untuk menempuh 1 panjang gelombang disebut sebagai

Pengertian Listrik Dinamis Dan Contoh Listrik Dinamis Lengkap – Pembahasan Kali ini akan mulai membahas …

Loading Preview

Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.

Gelombang didefinisikan sebagai getaran yang merambat melalui medium, berupa zat padat, cair, dan gas. Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide yang berbentuk osilasi halus berulang.

Selain radiasi elektromagnetik, gelombang juga terdapat pada medium di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

Suatu hal disebut medium jika:

  • Linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan.
  • Terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas.
  • Seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda.
  • Isotropik jika ciri fisiknya “sama” pada arah yang berbeda.

Secara umum, gelombang dapat ditulis secara matematis dengan persamaan:

Nilai negatif [-] digunakan jika gelombang berasal dari kiri titik P [gelombang merambat ke kanan]. Nilai positif [+] digunakan jika gelombang berasal dari kanan titik P [gelombang merambat ke kiri].

Advertising

Advertising

Jika sumber gelombang telah bergetar sebanyak satu kali, gelombang tersebut telah memiliki jarak dalam merambat. Karena terdapat frekuensi getaran setiap sekon, maka persamaan kecepatan rambat gelombang adalah:

Sedangkan persamaan frekuensi gelombang adalah sebagai berikut:

Maka kecepatan rambat gelombang dapat ditulis dengan persamaan:

Sudut Fase Gelombang

Sudut fase gelombang adalah sudut yang telah ditempuh benda mencapai titik P. Persamaan sudut fase gelombang ditulis sebagai berikut.

Fase dan Beda Fase Gelombang

Jumlah putaran yang telah dilakukan atau sejauh mana titik menjalar dinyatakan dengan fase. Persamaan fase gelombang adalah sebagai berikut.

Sedangkan beda fase adalah apabila pada tali terdapat dua buah titik, maka beda fasenya adalah jarak antara dua titik tersebut. Persamaan beda fase gelombang adalah sebagai berikut.

Baca Juga

Untuk memahami gelombang, kita perlu mengenali sifat-sifatnya terlebih dahulu, seperti dijelaskan di bawah ini:

Dispersi Gelombang

Dispersi gelombang adalah perubahan bentuk gelombang ketika merambat melalui satu medium. Medium yang dilewati ketika gelombang tidak bergantung pada panjang maupun frekuensi gelombang disebut medium dispersif.

Pemantulan Gelombang

Ketika gelombang menabrak penghalang atau berada pada ujung dari medium rambatnya, sebagian gelombang akan dipantulkan. Sudut yang dibentuk gelombang datang terhadap permukaan pantulan sama dengan sudut yang dibuat oleh gelombang pantulnya, sesuai dengan hukum pemantulan.

Sudut datang dijelaskan sebagai sudut yang dibuat oleh gelombang datang terhadap garis tegak lurus permukaan pantul. Sementara itu, sudut pantul adalah sudut yang dibentuk gelombang yang telah dipantulkan. Hukum pemantulan ini berlaku untuk semua jenis gelombang.

Pembiasan Gelombang

Gelombang yang melewati dua medium yang berbeda, sebagian akan dipantulkan sementara sebagian lainnya akan diteruskan. Pembelokan berkas gelombang yang diteruskan dikenal dengan istilah pembiasan atau refraksi.

Salah satu contohnya adalah ketika kita memasukkan pensil ke dalam gelas berisi air dan pensil tersebut terlihat seakan-akan patah.

Interferensi Gelombang

Interferensi atau penggabungan gelombang terjadi ketika dua gelombang koheren bertemu. Interferensi gelombang dapat dilihat pada riak air di permukaan. Ketika terdapat dua sumber gelombang di permukaan air, muka gelombang tersebut akan bertemu dan membentuk pola interferensi.

Polarisasi Gelombang

Polarisasi merujuk pada arah getaran gelombang yang dapat diserap. Polarisasi gelombang terdiri dari polarisasi vertikal dan horizontal.

Polarisasi vertikal dapat kita lihat dengan menggerakkan tali dari atas ke bawah. Sementara itu, polarisasi horizontal bisa kita amati dengan menggerakkan tali ke kanan dan kiri.

Efek Doppler

Jika suatu sumber gelombang dan penerimanya bergerak relatif satu sama lain, frekuensi yang dideteksi penerima tidak sama dengan frekuensi sumber.

Ketika keduanya bergerak saling mendekati, frekuensi yang terdeteksi akan lebih besar daripada frekuensi sumber. Peristiwa ini disebut dengan efek Doppler. Efek Doppler salah satunya dimanfaatkan radar polisi untuk mengukur kelajuan mobil.

Baca Juga

Dalam kenyataannya pengklasifikasian gelombang sangat beragam, ada yang menurut arah rambatnya, medium perambatannya, menurut dimensi penyebaran rambatannya dan lain-lain. Namun yang akan dibahas pada kali ini hanya dua pengklasifikasiaan gelombang yaitu menurut arah perambatannya dan kebutuhan medium perambatannya.

1. Gelombang menurut arah perambataanya

Gelombang dengan arah gangguan sejajar dengan arah penjalarannya.

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi, gelombang bunyi ini analog dengan pulsa longitudinal dalam suatu pegas vertikal di bawah tegangan dibuat berosilasi ke atas dan ke bawah disebuah ujung, maka sebuah gelombang longitudinal berjalan sepanjang pegas tersebut, koil-koil pada pegas tersebut bergetar bolak-balik di dalam arah di dalam mana gangguan berjalan sepanjang pegas.

Gelombang transversal adalah gelombang dengan gangguan yang tegak lurus arah penjalaran. Misalnya gelombang cahaya dimana gelombang listrik dan gelombang medan magnetnya tegak lurus kepada arah penjalarannya.

2. Gelombang menurut kebutuhan medium dalam perambatannya

Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium tempat merambat. Contoh gelombang mekanik gelombang pada tali, gelombang bunyi.

  • Gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang energi dan momentumnya dibawa oleh medan listrik [E] dan medan magnet [B] yang dapat menjalar melalui vakum atau tanpa membutuhkan medium dalam perambatan gelombangnya.

Sumber gelombang elektromagnetik :

  • Osilasi listrik.
  • Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.
  • Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.
  • Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.
  • Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X [digunakan untuk rontgen].

Keterkaitan antara medan listrik [E] dan medan magnet [B] diungkapkan dengan persamaan Maxwell. Persamaan Maxwell merupakan hukum yang mendasari teori medan elektromagnetik.

Contoh dari gelombang elektromagnetik adalah gelombang cahaya, gelombang radio.

Baca Juga

Berdasarkan amplitudonya, gelombang dibagi menjadi dua, yaitu gelombang berjalan dan stasioner.

1. Gelombang berjalan

Gelombang berjalan adalah gelombang yang memiliki amplitudo tetap. Artinya, setiap titik yang dilalui gelombang amplitudonya selalu sama besar. Contoh gelombang berjalan adalah gelombang air.

2. Gelombang stasioner

Gelombang stasioner adalah perpaduan antara gelombang datang dan gelombang pantul yang amplitudo dan frekuensinya sama tetapi arah rambatnya berlawanan. Titik yang bergetar dengan amplitudo maksimum disebut perut, sedangkan titik yang bergetar dengan amplitudo minimum disebut simpul.

Besaran-besaran Gelombang

membahas tentang gelombang, pasti ada besaran-besaran utama yang harus dipahami. Adapun besaran-besaran yang dimaksud adalah sebagai berikut.

1. Amplitudo [A]

Amplitudo adalah simpangan maksimum gelombang yang memiliki satuan meter [m].

2. Panjang gelombang [λ]

Jika ditinjau dari gelombang transversal, panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak yang berdekatan atau jarak antara dua lembah yang berdekatan.
Jika ditinjau dari gelombang longitudinal, panjang gelombang adalah jarak antara dua rapatan atau dua regangan yang saling berdekatan.

3. Frekuensi gelombang [f]

Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang bisa terbentuk setiap detik. Secara matematis, frekuensi dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

f = frekuensi gelombang [Hz];

n = jumlah gelombang yang terbentuk; dan

t = waktu tempuh gelombang [s].

4. Periode gelombang [T]

Periode adalah waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh satu panjang gelombangnya. Periode juga bisa didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan gelombang untuk melakukan satu kali putaran.

Secara matematis, periode dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

f = frekuensi gelombang [Hz];

T = periode [s];

n = jumlah gelombang yang terbentuk; dan

t = waktu tempuh gelombang [s].

5. Cepat rambat gelombang

Cepat rambat adalah panjangnya jarak yang ditempuh oleh gelombang tiap satuan waktu. Secara matematis, cepat rambat gelombang dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

f = frekuensi gelombang [Hz];

T = periode [s];

v = cepat rambat gelombang [m/s]; m

λ = panjang gelombang [m].

Contoh Soal Gelombang

1. Gelombang air laut mendekati perahu dengan cepat rambat 10 m/s. Jika jarak antara dua puncak gelombang yang berdekatan adalah 2 m, tentukan periode dan frekuensi gelombangnya!

Pembahasan:

Diketahui:

v = 10 m/s

λ = 2 m

Ditanya: T dan f =…?

Pembahasan:

Berdasarkan rumus cepat rambat gelombang, diperoleh:

Frekuensinya dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, periode dan periode gelombangnya berturut-turut adalah 0,2 s dan 5 Hz.

2. Suatu gelombang berjalan dan mempunyai persamaan y = 0,01 sin π [4t- x], x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Besar simpangan di titik yang berjarak 5 cm dari titik asalah pada saat titik asal telah bergetar selama 2 sekon adalah?

Diketahui

y = 0,01 sin π [4t- x]

x = 5 cm

t = 2 s

Penyelesaian

y = 0,01 sin π [4 2- 5]

y = 0,01 sin π [8- 5]

y = 0

Jadi besar simpangan gelombang tersebut adalah 0 dimana itu menandakan gelombang berada pada titik simpul gelombang.

3. Berikut ini adalah persamaan simpangan gelombang berjalan y = 5 sin π[0,5 t – 10,5 x]. Periode gelombangnya adalah ….

Diketahui

y = 5 sin π [0,5 t – 10,5 x]

Penyelesaian

ω = 2π/T

0.5 π = 2 π /T

T = 2/0.5

T = 4 s

Jadi periode gelombang tersebut adalah 4 detik.

Video yang berhubungan