Hubungan antara panjang gelombang, frekuensi, cepat rambat, dan periode gelombang dirumuskan

Pernahkah kamu memperhatikan cahaya kilat dan bunyi guntur? Kamu akan mendengar bunyi guntur beberapa saat setelah cahaya kilat terlihat. Walaupun guntur dan cahaya kilat muncul dalam waktu yang bersamaan, kamu akan melihat cahaya kilat lebih dahulu karena cahaya merambat jauh lebih cepat daripada bunyi. Cahaya merambat dengan kecepatan 3 x 108 ms-1, sedangkan bunyi hanya merambat dengan kecepatan 300 ms-1. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v, dengan satuan ms-1. Kecepatan adalah perpindahan dibagi waktu, atau dapat dirumuskan sebagai berikut.Jika gelombang itu menempuh jarak satu panjang gelombang (λ), maka waktu tempuhnya adalah periode gelombang itu (T), sehingga rumus di atas dapat ditulis Karena T= 1/f, dengan mengganti T pada rumus kecepatan itu, maka cepat rambat gelombang dapat dirumuskan sebagai berikut.v = stv = λtv = f x λdimana:f = Frekuensiλ = Panjang Gelombangt= selang waktuBagaimana jika kamu membuat gelombang tali dengan frekuensi yang berbeda?Kamu akan menemukan jika frekuensi gelombang tali diperbesar, maka panjang gelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap. Misalnya cepat rambat gelombang pada tali adalah 12 m/s, dengan frekuensi gelombang 4 Hz, maka panjang gelombangnya adalah 3 m ( = 3 m). Namun jika frekuensi diperbesar menjadi 6 Hz, maka panjang gelombangnya menjadi 2 m ( = 2 m). Apa yang terjadi jika frekuensi gelombangnya diperkecil? Misalnya menjadi 2 Hz, berapakah panjang gelombangnya sekarang?Contoh SoalPermukaan 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.sumber : buku K13 kelas VIII Ilmu Pengetahuan Alam

Materi ini merupakan kelanjutan dari pembahasan "Pengertian Gelombang dan Macam - macam Gelombang", yaitu tentang " Hubungan antara Panjang Gelombang, Frekuensi, Cepat Rambat, dan Periode Gelombang ".

A). Hubungan antara Frekuensi dan Periode Gelobang

Hubungan antara frekueansi dengan periode gelombang dirumuskan sebagai berikut:

f = 1:T

atau

T = 1:f

Keterangan:

f = Frekueansi gelombang (Hz)
T = Periode gelombang (sekon)

B). Hubungan antara Panjang, Periode, dan Cepat Rambat Gelombang

Gelombang merambat dari ujung yang satu ke ujung yang lain memiliki kecepatan dan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu.

Hubungan antara panjang gelombang, periode, dan cepat rambat gelombang dinyatakan dalam rumus sebagai berikut:

V = λ:T

Karena f = 1:T, maka:

V = λ x f

Keterangan:

λ = Panjang gelombang (meter)
T = Periode gelombang (sekon)
V = Cepat rambat gelombang (m/s)

Hubungan antara Panjang Gelombang, Frekuensi, Cepat Rambat, dan Periode Gelombang

C). Istilah - istilah pada Gelombang

#1. Panjang Gelombang

Merupakan jarak yang ditempuh oleh satu gelombang. Lambang untuk panjang gelombang adalah "λ" (Lambda), satuannya meter.

#2. Frekuensi Gelombang

Merupakan banyaknya gelombang dalam waktu satu detik. Lambang untuk frekuensi gelombang adalah "f", satuannya Hertz (Hz). Jika frekuensi suatu gelombang semakin besar, maka panjang gelombangnya semakin kecil (V tetap), atau dengan kata lain frekuensi gelombang berbanding terbalik dengan panjang gelombang dengan syarat cepat rambanya.

#3. Periode Gelombang

Merupakan waktu yang diperlukan untuk terjadinya satu gelombang. Lambang untuk periode gelombang adalah "T", satuannya sekon atau detik.

#4. Cepat Rambat Gelombang

Merupakan jarak yang ditempuh gelombang dalam waktu satu detik. Lambang untuk cepat rambat gelombang adalah "V", satuannya m/s Besar Panjang gelombang sebanding dengan cepat rambat gelombangnya, dan berbanding terbalik dengan frekuensi.

D). Sifat - sifat Gelombang

Dalam rambatnya pada suatu medium, gelombang memiliki beberapa sifat antara lain sebagai berikut:

#1. Gelombang dapat dipantulkan (Refleksi)

Gelombang dapat dipantulkan jika mengenai dinding penghalang. Contoh: Terbentuknya gaung dan gema merupakan pantulan dari bunyi. Gaung merupakan bunyi pantul yang datang sebelum bunyi asli selesai dikeluarkan. Sedangkan Gema merupakan bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai dikeluarkan.

#2. Gelombang dapat dibiaskan (Refraksi)

Gelombang dapat dibiaskan jika merambat melalui dua medium zat yang kerapatannya berbeda. Contoh: Bintang - bintang tampak jelas berkedip jika kita melihatnya pada waktu malam hari.

#3. Gelombang dapat melentur (difraksi)

Gelombang dapat melentur jika merambat melalui celah sempit. Contoh: Kita tetap dapat mendengar suara orang yang ada di luar meskipun kita sedang berada di dalam ruangan yang tertutup.

#4. Gelombang dapat berpadu (Interferensi)

Gelombang dapat berpadu jika dua gelombang atau lebih dapat berada di suatu tempat tanpa saling mengganggu. Contoh: Kita dapat memilih berbagai macam gelombang radio, atau membedakan masing - masing bunyi dari berbagai alat musik yang dibunyikan secara bersama.

Contoh Soal

1). Pada permukaan air laut terjadi 20 gelombang selama 4 sekon. Jika cepat rambat gelombang 10 m/s, hitunglah panjang gelombangnya!

2). Gambar berikut melukiskan grafik hubungan antara simpangan dan kedudukan dari sebuah gelombang. Jika gelombang memerlukan waktu 5 sekon untuk menempuh jarak 15 meter seperti tampak pada gambar berikut.

Contoh soal gelombang

Tentukan:
a. Amplitudo gelombang
b. Panjang gelombang
c. Frekuensi gelombang
d. Cepat rambat gelombang

Penyelesaian

1). Diketahui:

n = 20 kali V = 10 m/s t = 4 s
Ditanya : λ = .....?
Jawab : f = n:t

f = 20:4

f = 5 Hz λ = v:f

λ = 10:5

λ = 2 m Jadi panjang gelombagnya adalah 2 m.

2). Jawab:

a. Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa jarak (simpangan) terbesar dari titik seimbang ke puncak gelombang atau dasar gelombang adalah 4 cm = 0,04 m.
Jadi amplitudo gelombang tersebut adalah 0,04 m.

b. Pada gambar tersebut terjadi 2,5 gelombang dalam jarak 15 m. Maka:

2,5 λ = 15 m 5/2 λ = 15 m

5/2 λ = (2x15):5 = 30:5 = 6 m.

Jadi panjang gelombangnya adalah 6 m.

c. Terjadi 2,5 gelombang dalam waktu 5 sekon. Maka:

f = n:t

f = (2,5):5

f = 0,5 Hz
Jadi frekuensi gelombangnya adalah 0,5 Hz.

d. Cepat rambat gelombang (V)

= λ x f = 6 x 0,5 = 3 m/s

Jadi cepat rambat gelombangnya adalah 3 m/s. #Materiipa08

Terakhir diperbarui: 12-11-2018

Anda telah mengetahui bahwa gelombang merupakan getaran yang merambat. Merambat berarti bergerak dari suatu tempat ke tempat lain dalam selang waktu tertentu. Jika diketahui panjang gelombang dan periodenya, dapat ditentukan kecepatan gelombang tersebut. Panjang gelombang dilambangkan λ (baca: lamda), dengan satuan meter, sedangkan kecepatan dilambangkan v satuannya m/s.

Telah diketahui bahwa periode gelombang T adalah:

Dengan demikian, diperoleh hubungan antara kecepatan gelombang (v) dengan panjang gelombang λ, periode (T), dan frekuensi gelombang (f) yang dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:

v = kecepatan gelombang (m/s)

λ = panjang gelombang (m)

T = periode (sekon)

Contoh Soal
Sebuah tali dengan panjang 6 m, ujungnya digerakkan sehingga membentuk 2 puncak dan 2 lembah. Waktu yang diperlukan untuk membentuk 1 bukit dan 1 lembah adalah 1,5 sekon. Hitunglah kecepatan gelombang tersebut!

Jawab:

2 puncak dan 2 lembah = 2λ, maka 2λ = 6 m atau λ = 3 m

T = 1,5 s

maka

v = λ/T

v = 3 m/ 1,5 s

v = 2 m/s

Jadi, kecepatan gelombang tersebut adalah 2 m/s.

Demikian postingan Mafia Online tentang hubungan antara cepat rambat, frekuensi dan panjang gelombang. Mohon Maaf jika ada kata atau perhitungan yang salah. Salam Mafia.