Pert.7
Getaran, Gelombang dan Bunyi dalam Kehidupan Sehari – hari
1. Getaran
A. Pengertian getaran
Apakah yang dimaksud dengan getaran?
Getaran adalah:gerak bolak-balik benda secara teratur melalui titik keseimbangan.Salah satu ciri getaran adalah adanya amplitudo ( simpang terbesar suatu getaran ).
Bandul sederhana mula – mula di posisi O, bila ditarik ke posisi A kemudian dilepas, bandul akan bergerak bolak – balik secara teratur melalui titik A-O-B-O-A dan gerakan bolak – balik ini disebut satu getaran. Ciri getaran adalah adanya simpangan terbesar (amplitudo).
B. Periode dan frekuensi getaran
Setiap benda yang bergetar selalu memiliki frekuensi dan periode getar. Apakah yang di maksud dengan frekuensi getaran? Dan apakah yang di maksud dengan periode getaran? Bagaimana hubungan antara frekuensi dan periode getaran?
Periode adalah waktu yang di perlukan benda untuk melakukan satu kali getaran.
Periode dinyatakan dalam satuan sekon. Periode dapat di nyatakan dalam rumus matematika sebagai berikut.
Periode getaran (T)= waktu getar /Jumlah getaran (n) |
Ferkuensi adalah jumlah getaran dalam satu sekon.
Satuan ferkuensi adalah hertz (Hz) Frekuensi dapat dinyatakan dalam satuan matematika sebagai berikut:
Frekuensi (f) = Jumlah getaran / Waktu getaran (t) |
Hubungan antara frekuensi da periode dinyatakan sebagai berikut:
F= 1/T |
T =1/f |
Keterangan : f = ferekuensi T = periode
Contoh soal:
1. Jika ayunan sederhana bergetar sebanyak 80 kali dalam waktu 20 sekon, maka tentukan periode getaran dan frekuensi ayunan !
Jawab:
diketahui : n = 80 getaran
t = 20 sekon
F= 80/20 = 4 Hz
T=20/80 = 0,25 sekon
2. Sebuah bandul selama 4 sekon bergetar sebanya 20 getaran, berapa periode getaran dan frekuensi getaran bandul tersebut ?
Jawab :
diketuhui : n=20 getaran
t = 4 sekon
F =20/4 = 5 Hz
T = 4/20 = O,2 sekon
2. Gelombang
Energi getaran merambat dalam bentuk gelombang, namun yang merambat hanyalah energinya, zat perantaranya tidak ikut merambat (hanya ikut bergetar). Ketika kita mendengar, getaran merambat melalui gelombang yang membawa energi sehingga sampai ke saraf yang menghubungkan dengan otak.
Berdasar energinya, gelombang dibagi 2 yaitu gelombang mekanis dan elektromagnetik. Gelombang mekanis memerlukan perantara (medium), contohnya gelombang tali, gelombang air dan gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium, contohnya gelombang cahaya.
Berdasar arah rambat dan arah getarannya, gelombang dibagi 2 yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya, contohnya gelombang tali dan gelombang air. Berikut ilustrasi gelombang transversal :
Panjang gelombang transversal adalah jarak antara 1 bukit dan 1
lembah (a sampai e atau d sampai h). Panjang gelombang dilambangkan 
Lengkungan c-d-e dan g-h-i adalah lembah gelombang. Lengkungan a-b-c dan e-f-g adalah bukit gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang ditentukan untuk menempuh satu gelombang, satuannya sekon (s) dan lambangnya T. Frekuensi gelombang adalah jumlah gelombang yang terbentuk dalam 1 sekon, lambangnya f dan satuannya hertz (Hz).
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya, contohnya gelombang bunyi, dapat diamati pada slinki atau pegas yang diletakkan diatas lantai. Ketika slinki digerakkan maju-mundur secara terus menerus, gelombang merambat pada slinki yang berupa rapatan dan renggangan.
Berikut ilustrasi gelombang longitudinal :
1 gelombang longitudinal terdiri dari 1 rapatan dan 1 renggangan.
Gelombang cahaya memiliki kecepatan 3 × 108 m/s, gelombang bunyi memiliki kecepatan 340 m/s. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan 
Cepat rambat gelombang dirumuskan dengan :
karena 
Keterangan : 
Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang adalah tetap atau sama.
Artikel ini telah tayang di Kompas.com dengan judul "Perbedaan Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal", Klik untuk baca: https://www.kompas.com/skola/read/2021/01/28/194303069/perbedaan-gelombang-transversal-dan-gelombang-longitudinal?page=all.
Penulis : Silmi Nurul Utami
Editor : Nibras Nada Nailufar
Download aplikasi Kompas.com untuk akses berita lebih mudah dan cepat:
Android: https://bit.ly/3g85pkA
iOS: https://apple.co/3hXWJ0L
Contohnya :
diketahui :
Jawab : λ
= vT atau v = λ/T Dan f = 1/T maka v = λ f atau λ = v/f
λ = v/f
λ =12/4
maka 
- Jika
diperbesar menjadi 6 Hz,
λ = v/f
λ = 12/6
maka 
v = λ f
v = (2m).(6Hz)
maka v tetap 12 m/s.
Terdapat beberapa macam bentuk gelombang transversal yaitu gelombang cahaya, gelombang tali, dan gelombang air. Untuk penjelasannya sebagai berikut :
- Gelombang Cahaya
- Gelombang Tali
- Gelombang Air
- Gelombang Bunyi
- Gelombang Seismik
- Gelombang Pegas
1. Sebuah ayunan matematis dalam waktu 10 sskon melakukan 8 getaran. Periode getaran ayunan sebesar.....sekon.
A. 1,80
B. 1,25
C. 1,20
D. 0,80
PEMBAHASAN
Diketahui: t = 10 s, n = 8
Ditanya: T = ..... ?
Jawab:
T = t / n
T = 10 / 8
T = 1,25 sekon
Jadi, periode getaran ayunannya sebesar 1,25 sekon.
2. Sebuah tali sepanjang 4 meter digetarkan sehingga membentuk gelombang transversal seperti gambar berikut:
Cepat rambat gelombang pada tali sebesar.....m/s.
A. 5,0
B. 4,5
C. 2,5
D. 2,0
PEMBAHASAN
Diketahui: s = 4 m, n = 2, T = 0,8 sekon, A = 10 cm
Ditanya: v = .....?
Jawab:
λ = s / n
λ = 4 / 2
λ = 2 meter
v = λ / T
v = 2 / 0,8
v = 2,5 m/s
Jadi, cepat rambat gelombang pada tali tersebut sebesar 2,5 m/s.
3. Jika ayunan sederhana bergetar sebanyak 60 kali dalam waktu 15 sekon, maka Frekuensi dan Periode ayunan adalah.....
A. 4 Hz dan 0,5 sekon
B. 4 Hz dan 0,25 sekon
C. 3 Hz dan 1/4 sekon
D. 3 Hz dan 0,5 sekon
PEMBAHASAN
Diketahui : n = 60, t = 15 s
Ditanya : f dan T = .....?
Jawab :
a) Frekuensi
f = n / t
f = 60 / 15
f = 4 Hz
b) Periode
T = 1 / f
T = 1/4 sekon
Jadi, frekuensi dan periode ayunan tersebut adalah 4 Hz dan 1/4 sekon
4. Sebuah gelombang panjangnya 0,75 meter dan cepat rambatnya 150 m/s. Maka frekuensinya sebesar.....
A. 200 Hz
B. 400 Hz
C. 250 Hz
D. 600 Hz
PEMBAHASAN
Diketahui : λ = 0,75 m, v = 150 m/s
Ditanya : f = .....?
Jawab :
λ = v / f
f = v / λ
f = 150 / 0,75
f = 200 Hz
Jadi, frekuensi gelombang tersebut sebesar 200 Hz.
5. Suatu sumber getar memiliki frekuensi 300 Hz. Gelombangnya merambat dalam zat cair dengan kecepatan 1500 m/s. Maka panjang gelombangnya sebesar.....
A. 25 m
B. 20 m
C. 15 m
D. 5 m
PEMBAHASAN
Diketahui : f = 300 Hz, v = 1500 m/s
Ditanya : λ = .....?
Jawab :
λ = v / f
λ = 1500 / 300
λ = 5 meter
Jadi, panjang gelombang tersebut adalah 5 meter.
6. Jika frekuensi suatu getaran 440 Hz dan panjang gelombangnya 75 cm. Maka kecepatan gelombang tersebut adalah.....
A. 250 m/s
B. 325 m/s
C. 330 m/s
D. 230 m/s
PEMBAHASAN
Diketahui : f = 440 Hz, λ = 75 cm = 0,75 meter
Ditanya : v = .....?
Jawab :
λ = v / f
v = λ . f
v = 0,75 x 440
v = 330 m/s.
Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 330 m/s.
7. Sebuah sumber bergetar menghasilkan frekuensi 40kHz. Panjang gelombang bunyi tersebut jika cepat rambatnya 1500 m/s adalah.....
A. 0,02 m
B. 0,04 m
C. 0,20 m
D. 0,40 m
PEMBAHASAN
Diketahui : f = 40 kHz = 40.000 Hz, v = 1500 m/s
Ditanya : λ = .....?
Jawab :
λ = v / f
λ = 1500 / 40.000
λ = 0,04 meter
Jadi, panjang gelombang sumber getaran tersebut adalah 0,04 meter.
8. Dua buah bandul diayunkan menghasilkan data sebagai berikut :
Bandul
|
Jumlah getaran
|
Waktu (s)
|
A
|
20
|
8
|
B
|
24
|
10
|
Berdasarkan tabel di atas, pernyataan yang tepat adalah.....
A. Frekuensi bandul B adalah 24 Hz
B. Periode bandul A adalah 8 sekon
C. Periode bandul B > periode bandul A
D. Frekuensi bandul B > Frekuensi bandul A
PEMBAHASAN
Karena pilihan jawaban di atas adalah menyatakan berapa frekuensi dan
periodenya, maka kita hitung dulu f dan T masing - masing bandul sebagai
berikut :
Diketahui :
Pada bandul A (n A = 20, t A = 6 s)
Pada bandul B (n B = 24, t B = 10 s)
Ditanya : f dan T = .....?
Jawab :
a). f A dan f B
f A = n A / t A
f A = 20 / 8
f A = 2,5 Hz.
f B = n B / t B
f B = 24 / 10
f B = 2,4 Hz
b). T A dan T B
T A = 1 / f A
T A = 1 / 2,5
T A = 0,4 sekon
T B = 1 / f B
T B = 1 / f B
T B = 1 / 2,4
T B = 0,42 sekon
Dari hasil perhitungan di atas, maka diperoleh kesimpulan bahwa :
1). Frekuensi bandul A (2,5 Hz) lebih besar daripada frekuensi bandul B (2,4 Hz).
2). Periode bandul B (0,42 s) lebih besar daripada periode bandul A (0,4 s).
9. Berikut ini adalah tabel hasil beberapa frekuensi dari berbagai sumber bunyi :
Sumber Bunyi
|
Frekuensi (Hz)
|
A
|
400
|
B
|
200
|
C
|
500
|
D
|
250
|
Sumber bunyi dengan nilai panjang gelombang mulai dari yang terbesar secara berurutan adalah.....
A. D - C - B - A
B. C - A - B - D
C. B - D - A - C
D. A - D - B - C
PEMBAHASAN
Panjang gelombang bunyi (λ) dapat dihitung menggunakan persamaan :
λ = v / f
Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai λ berbanding terbalik dengan
nilai f. Artinya, semakin besar nilai panjang gelombang, maka semakin
kecil nilai frekuensinya dan berlaku sebaliknya.
Jadi, urutan yang tepat dari λ terbesar adalah sumber bunyi B - D - A - C.
DEMIKIANLAH PEMBELAJARAN SUB MATERI GETARAN DAN GELOMBANG.
Komentar
Posting Komentar