Rumus Cepat Rambat Gelombang

rumus cepat rambat gelombang

HermanAnis.com – Teman-teman semua, pembahasan kita kali ini masih dalam Seri Fisika Dasar, dengan topik rumus cepat rambat gelombang. Dalam bahasan ini, kita akan mengkaji apa saja rumus cepat rambat gelombang? dan bagaimana cara menggunakannnya dalam memecahkan masalah?

Catatan buat pembaca:
Pada setiap tulisan dalam www.hermananis.com, semua tulisan yang berawalan “di” sengaja dipisahkan dengan kata dasarnya satu spasi, hal ini sebagai penciri dari website ini.

A. Persamaan Gelombang

Secara umum persamaan setiap gelombang itu berbeda, persamaan ini tergantung dari jenis gelombangnya. Dalam pembahasan kita kali ini, kita hanya akan fokus pada persamaan gelombang mekanik. Yaitu persamaan gelombang yang memerlukan medium untuk merambat.

1. Persamaan umum Gelombang Berjalan

Persamaan umum gelombang berjalan di nyatakan dalam bentuk persamaan simpangan sebuah titik pada jarak x dari sumber getaran pada gelombang berjalan tersebut, penurunannya sebagai berikut.

Telah di ketahui bahwa persamaan umum getaran adalah,

Persamaan getaran

dan gelombang merupakan getaran yang merambat, maka persamaan gelombang berjalan dapat di peroleh dengan mengganti fase gelombang psi dengan,

Persamaan fase gelombang

Untuk gelombang yang berjalan ke arah sumbu x positif persamaannya adalah,

Persamaan umum gelombang berjalan

atau, dapat juga di tulis,

Persamaan umum gelombang berjalan

Oleh karena frekuensi sudut omega adalah,

kecepatan sudut gelombang

dan bilangan gelombang k adalah,

persamaan bilangan gelombang

Maka persamaan gelombang berjalan menjadi,

Persamaan ini merupakan persamaan gelombang berjalan ke arah sumbu x positif. Di mana,

  • y = simpangan sebuah titik pada jarak x dari sumber getaran, satuannya meter.
  • A = amplitudo gelombang atau biasa juga disebut sebagai simpangan maksimum (terbesar), satuannya meter
  • w = frekuensi sudut atau kecepatan sudut (w = 2.phi.f), dengan satuan radian per sekon
  • t = selang waktu gelombang yang bergerak dari sumber ketitik sejauh x, satuanya adalah sekon.
  • k = bilangan gelombang, satuannya rad per meter.
  • x = posisi titik yang memiliki simpangan sebesar y, satuannya meter.

Untuk kasus yang lebih umum, persamaan simpangan sebuah titik pada jarak x dari sumber getaran pada gelombang berjalan dapat di tentukan dengan persamaan sebagai berikut:

Persamaan umum gelombang berjalan

Catatan tambahan:

  1. Jika gelombang merambat ke kanan atau sumbu x positif, maka tanda dalam sinus adalah negatif. Dan jika gelombang merambat kekiri, maka tandanya adalah positif.
  2. Jika pertama kali sumber getaran bergerak ke atas, maka amplitidonya (A) bertanda positif, tetapi jika pertama kali sumber getaran bergerak ke bawah, maka Amplitudonya (A) bertanda negatif.
  3. v merupakan cepat rambat gelombang.

Baca Juga: Contoh Soal Hukum Newton 2

B. Rumus Cepat Rambat Gelombang

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Secara umum laju sebuah benda berhubungan dengan seberapa cepat benda tersebut bergerak, yang besarnya biasanya di nyatakan sebagai jarak yang di tempuh benda tiap satuan waktu.

Namun, dalam kasus gelombang, cepat rambat gelombang adalah jarak yang di tempuh oleh sebuah titik pada gelombang (seperti sebuah puncak) dalam selang waktu tertentu.

Rumus cepat rambat gelombang secara matematis dapat dituliskan,

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Jika di hubungkan dengan periode (T), frekuensi (f) dan panjang gelombang (lamda), maka rumus cepat rambat gelombang adalah,

Rumus Cepat Rambat Gelombang

karena,

Persamaan periode dan frekuensi gelombang

Sehingga rumus cepat rambat gelombang adalah,

Rumus Cepat Rambat Gelombang

dengan,

v = cepat rambat gelombang (m/s)
f = frekuensi (Hz)
T = Periode (s)

C. Penggunaan Rumus Cepat Rambat Gelombang dalam menyelesaikan masalah

1. Contoh soal 1.

Sebuah gelombang mempunyai panjang gelombang 2 m dan laju 16,1 m/s. Berapak besar periode dan frekuensinya!

Penyelesaian

Dari persamaan cepat rambat gelombang, dapat juga di tulis,

Sehingga periodenya adalah,

Contoh soal untuk  rumus cepat rambat gelombang

dan frekuensinya adalah,

Contoh soal untuk  rumus cepat rambat gelombang

Jadi, periodenya adalah 0,124 s dan frekuensinya 8,05 Hz.

2. Contoh soal 2.

Diketahui persamaan sebuah gelombang transversal pada tali yaitu,

Contoh soal untuk  rumus cepat rambat gelombang

y dan x dalam cm dan t dalam sekon. Berapakah cepat rambat gelombang tersebut?

Penyelesaian

Dari soal persamaan simpangannya adalah,

Sedangkan bentuk umum yang bersesuaian adalah,

dengan demikian, maka

sehingga diperoleh,

dan

sehingga cepat rambat gelombang (v) adalah,

Rumus Cepat Rambat Gelombang

Baca Juga: Rumus Energi Potensial Pegas

Terima kasih telah membaca artikel ini.
Semoga bermanfaat.

Tinggalkan Balasan

%d blogger menyukai ini: