Sifat umum gelombang
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| wave/weɪv/ | gelombang |
| wavelength/ˈweɪvleŋθ/ | panjang gelombang |
| amplitude/ˈæmplɪtjuːd/ | amplitudo |
| frequency/ˈfriːkwənsi/ | frekuensi |
| wave speed/weɪv spiːd/ | kecepatan gelombang |
| transverse/trænsˈvɜːs/ | melintang |
| longitudinal/ˌlɒŋɡɪˈtjuːdɪnl/ | longitudinal |
| reflection/rɪˈflekʃn/ | pemantulan |
| refraction/rɪˈfrækʃn/ | pembiasan |
| diffraction/dɪˈfrækʃn/ | difraksi |
Energi yang bergerak
- Jatuhkan batu ke kolam: riak menyebar, tetapi gabus terapung hanya naik dan turun — ia tidak bergerak maju.
- Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain tanpa membawa materi.
- Semua gelombang — air, cahaya, suara — memiliki sekumpulan konsep yang sama.
Gelombang membawa materi bersama dirinya dari satu tempat ke tempat lain.
Gelombang membawa energi, bukan materi. Gabus terapung naik-turun tetapi tidak bergerak mengikuti gelombang.
Mendeskripsikan gelombang
- panjang gelombang ($\lambda$): jarak untuk satu gelombang penuh (mis. puncak ke puncak).
- amplitudo: jarak terbesar yang dilalui sebuah titik dari posisi diamnya.
- frekuensi ($f$): jumlah gelombang yang melewati suatu titik setiap detik, dalam hertz (Hz).
- kecepatan gelombang ($v$): seberapa cepat muka gelombang bergerak. Hal-hal ini terhubung melalui persamaan gelombang:
Bagian-bagian gelombang transversal
Sifat-sifat gelombang
y = a sin(bx + c)
Sebuah gelombang: a adalah amplitudo, b menentukan panjang gelombang.
Gelombang transversal & longitudinal
Beralih antara gelombang transversal (partikel naik-turun, seperti air dan cahaya) dan longitudinal (partikel meluncur bolak-balik, membentuk rapatan, seperti suara). Gelombangnya bergerak; partikelnya tetap di tempat.
Sebuah gelombang memiliki frekuensi $5.0\ \text{Hz}$ dan panjang gelombang $2.0\ \text{m}$. Berapakah kecepatannya, dalam m/s?
$v = f\lambda = 5.0 \times 2.0 = 10\ \text{m/s}$.
Gelombang suara merambat pada $330\ \text{m/s}$ dengan frekuensi $110\ \text{Hz}$. Berapakah panjang gelombangnya, dalam m?
Susun ulang $v = f\lambda$: $\lambda = \dfrac{v}{f} = \dfrac{330}{110} = 3.0\ \text{m}$.
Amplitudo sebuah gelombang adalah:
Amplitudo adalah simpangan maksimum dari posisi diam. Jarak puncak-ke-puncak adalah panjang gelombang.
Dua jenis gelombang
- Transversal — partikel bergetar tegak lurus ($90°$) terhadap arah rambat gelombang. Cahaya dan gelombang air adalah contoh gelombang transversal.
- Longitudinal — partikel bergetar sejajar dengan arah rambat, membentuk pemampatan dan peremahan. Bunyi adalah gelombang longitudinal.
Suara adalah jenis gelombang apa?
Dalam suara, partikel bergetar searah dengan arah rambat, menciptakan rapatan dan renggangan — gelombang longitudinal.
Perilaku gelombang
- Semua gelombang dapat melakukan tiga hal (mudah dilihat di bak riak):
- Pencerminan — gelombang memantul dari permukaan.
- Pembiasan — gelombang mengubah kecepatan (dan biasanya arah) saat memasuki material atau kedalaman baru.
- Difraksi — gelombang menyebar melalui celah atau di sekitar tepi; penyebaran paling besar ketika celah ≈ panjang gelombang.
Gelombang datar yang melewati celah sempit akan menyebar menjadi gelombang melengkung — difraksi terkuat terjadi ketika lebar celah sekitar satu panjang gelombang
Dua dipper di bak riak menghasilkan gelombang air melingkar yang saling tumpang tindih
Sebuah gelombang menyebar setelah melewati celah sempit. Ini adalah:
Penyebaran melalui celah atau di sekitar tepi adalah difraksi — terbesar ketika celah kira-kira selebar satu panjang gelombang.
Anda telah memahaminya
- sebuah gelombang membawa energi, bukan materi
- persamaan gelombang: $v = f\lambda$ (kecepatan = frekuensi × panjang gelombang)
- transversal (bergetar melintang terhadap rambat) vs longitudinal (bergetar sejajar rambat; bunyi)
- gelombang dapat memantul, dibiaskan, dan terdifraksi