Gelombang Longitudinal : Pengertian, Rumus, Soal dan Pembahasannya
Gurubagi.com. Di dalam kehidupan sehari-hari, fenomena yang berkaitan dengan getaran, bunyi dan gelombang sering terjadi di sekitar kita. disini kita akan membahas pengertian gelombang beserta soalnya.
Gelombang merupakan suatu getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat ruang hampa udara.
Gelombang juga terdapat pada medium dimana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara massal.
Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya, gelombang dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal.
Di dalam kesempatan kali ini, kita akan mengupas lebih jauh mengenai apa itu Gelombang Longitudinal.
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. Gelombang longitudinal, atau yang sering kita kenal sebagai gelombang yang memiliki arah yang sama atau berlawanan dengan arah sebagai transfer energi.
Gelombang ini mengikuti jalan yang sama atau jalur yang berlawanan sebagai jalur transfer energi. Jadi, jika energi sedang ditransfer dari kanan ke kiri, maka gelombang akan baik perjalanan kiri ke kanan atau sebaliknya. Gelombang longitudinal membutuhkan media untuk dapat berjalan.
Sebagai contoh, sebuah pegas yang salah satu ujungnya terikat secara horizontal berada dalam keadaan setimbang. Kemudian pegas ditarik dan dilepaskan sehingga terjadi getaran dan gelombang pada pegas tersebut.
Terlihat bahwa gelombang yang terbentuk pada pegas adalah gelombang longitudinal dimana arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. Berikut ini gabarn gelombang longitudinal.
Contoh Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal dalam kehidupan sehari-hari dapat kita lihat dari beberapa contoh berikut ini .
1. Gelombang Suara
Gelombang suara ini merupakan suatu pemanfaatan mekanis. Maksudnya adalah gelombang yang satu ini mampu merambat melalui medium.
Medium dalam ilmu pengetahuan alam merupakan perantara yang bisa berupa benda padat, zat cair, dan zat gas. Gelombang bunyi tersebut mampu merambat ke air, batubara, atau bisa juga udara.
2. Gelombang ultrasonik
Gelombang ultrasonik adalah getaran frekuensi di atas rentang pendengaran manusia, yaitu di atas 20 kilohertz.
Gelombang ultrasonik pada dasarnya adalah gelombang bunyi. Sehingga, memiliki bentuk berupa gelombang longitudinal yang arah rambat dan arah getarnya sejajar.
3. Gempa (gelombang P-Seismik)
Gelombang P-seismik merupakan gelombang tercepat, dan membutuhkan media untuk bergerak (padat dan cair).
Gelombang ini menyebabkan bagian dalam bumi (lempeng tektonik) bergerak maju mundur secara longitudinal, yang mengarah ke gelombang permukaan (gelombang S seismik), yang dapat kita rasakan.
4. Getaran di panel jendela setelah guntur
Setiap kali hujan turun deras, dan ada guntur, kita mungkin telah memperhatikan getaran di panel jendela rumah kita, itu terjadi karena gelombang suara.
Baca : Pengertian Gelombang, Jenis-jenis, dan Sifatnya
Petir menyebabkan peningkatan tekanan dan suhu udara, yang menciptakan gelombang kejut suara yang kita dengar seperti ledakan keras dan menyebabkan panel jendela kita bergetar.
Rumus menghitung Gelombang Longitudinal
Di dalam menghitung gelombang longitudinal terdapat rumus besaran-besaran sebagai berikut.
1. Periode (T)
Periode ialah waktu yang diperlukan untuk melakukan 1 kali getaran.
Rumus Periode:
T = t/n
Keterangan:
T = periode (s)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran.
2. Frekuensi (f)
Frekuensu (f) adalah banyaknya getaran yang terjadi selama satu sekon.
Rumus Frekuensi: f = n/t
Keterangan :
f = frekuensi (Hz)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran.
3. Hubungan antara frekuensi (f) dan periode (T)
f = 1/T atau T = 1/f
Keterangan :
f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)
4. Rumus Cepat Rambat Gelombang
λ = v.f atau v = λ/T
Keterangan :
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode
f = frekuensi (Hz)
(1 gelombang longitudinal = 1 λ = 1 rapatan + 1 regangan).
Contoh soal dan Pembahasan
Soal nomor 1
Diketahui sebuah gelombang longitudinal mempunyai panjang gelombang 4 m. Apabila frekuensi pada gelombang tersebut ialah 200 Hz, hitunglah berapa cepat rambat gelombang tersebut!
Pembahasan:
Diket. λ= 4 m, f = 200 Hz
Ditanya. v = … m/s.
Jawab :
v = λ x f
v = 4 m x 200 Hz
v = 800 m/s
Jadi, cepat rambat gelombang tersebut ialah 800 m/s
Soal nomor 2
Sebuah gelombang longitudinal memiliki panjang gelombang 2 m. Apabila frekuensi gelombang itu adalah 300 Hz, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut?
Pembahasan:
v = λ x f
v = 2 m x 300 Hz
v = 600 m/s.
Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 600 m/s.
Demikian pengertian gelombang longitudinal, rumus, soal dan pembahasannya. Semoga bermanfaat
