Gelombang Longitudinal : Rumus Dan Contoh Soalnya Lengkap

Posted on

Gelombang Longitudinal : Rumus Dan Contoh Soalnya Lengkap

Gelombang Longitudinal – Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari sebuah gelombang akan mengikuti gerak sinusoide linear bila gelombang yang berbeda, di semua titik tertentu di medium dapat dijumlahkan, terbatas bila terbatas, selain juga disebut tak terbatas.

Pengertian Gelombang Longitudinal

Yaitu gelombang yang memiliki arah getaran yang sama dengan arah rambatan. Artinya arah gerakan medium gelombang sama atau arahnya berlawanan, dengan perambatan gelombang tersebut. gelombang longitudinal mekanis juga dapat disebut sebagai gelombang mampatan atau gelombang kompresi.

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang suara dan gelombang-p seismik, yang diakibatkan oleh gempa dan juga ledakan. Persamaan Maxwell bahkan mengindikasikan bahwa gelombang elektromagnetik membentuk gelombang transveral di dalam ruang yang hampa. Namun gelombang elektromagnetik di dalam medium plasma, dapat berbentuk transveral, longitudinal, ataupun campuran keduanya.

Sedangkan gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang bisa merambat melalui gas, zat padat atau zat cair dengan kecepatan yang bergantung pada sifat yang elastis dan sifat inersia medium rambat. Manusia hanya dapat mendengar gelombang bunyi, dengan frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20 KHz.

Gelombang bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz dapat disebut dengan gelombang infrasonik, misalnya gempa bumi. Gelombang bunyi yang melebihi frekuensi 20 kHz biasa disebut dengan gelombang ultrasonik.

Baca Juga :   ✅ 13 Sifat Fisika dan Kimia Suatu Zat serta Contohnya Lengkap

Gelombang longitudinal sering dikenal sebagai gelombang yang arahnya sama atau berlawanan sebagai transfer energi. Serta jenis gelombang yang mengikuti jalan yang sama atau jalur yang berlawanan sebagai jalur transfer energi. Sehingga bila energi sedang ditransfer ke kanan dan ke kiri, maka gelombang akan melakukan perjalanan ke arah kiri atau kanan atau juga sebaliknya. Gelombang longitudinal memerlukan media untuk bisa berjalan.

Rapatan Dan Renggangan

Anda bisa memerhatikan gambar yang ada di bawah ini, kumparan pegas pertama memadat dengan lebih dekat bersama-sama. Lalu kemudian menyebar jauh terpisah ketika gelombang melewati mereka. Tempat dimana partikel memadat di media akan menjadi lebih dekat bersama-sama bisa disebut sebagai rapatan, dan beberapa tempat yang dimana partikel tersebut tersebar jauh terpisah dapat disebut dengan renggangan.

Semakin besar suatu energi yang dipunyai oleh suatu gelombang, maka semakin dekat bersama-sama dengan partikel di dalam rapatan. Dan semakin jauh terpisah mereka di renggangan.

Jarak diantara dua rapatan yang terdekat atau renggangan yang terdekat dikenal sebagai panjang sebuah gelombang.

Rumus Gelombang Longitudinal

Panjang gelombang  (λ) atau pada sebuah gelombang longitudinal dari awal sebuah rapatan sampai ke ujung sebuah regangan. Satu gelombang yang penuh bisa dibentuk bila di medium slinki atau tali, diberikan satu getaran saja (t=T). jarak yang biasanya ditempuh oleh gelombang di dalam satu periode dinamakan panjang gelombang (λ). Misalnya cepat atau rambat gelombang adalah V, dengan menggunakan rumus jarak S=VT.

Maka rumus pada gelombang longitudinal ini adalah :

Periode (T)

Yang merupakan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 1 kali getaran. Persamaan periodenya yaitu T = t/n.

Keterangan:

T = periode (s)

t = waktu (s)

n = banyaknya getaran

Frekuensi (F)

Baca Juga :   Pengertian Pembiasan Cahaya & ( Syarat – Peristiwa – Hukum – Arah ) Lengkap

Adalah banyaknya jumlah getaran yang terjadi selama 1 second. Persamaan frekuensi yaitu f = n/t.

Keterangan :

f = frekuensi (Hz)

t = waktu (s)

n = banyaknya getaran

Hubungan antara frekuensi (f) atau periode (t)

f = 1/T atau T = 1/f

Keterangan :

f = frekuensi (Hz)

T = periode (s)

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 Gelombang Longitudinal

Gempa bumi bisa menyebabkan gelombang longitudinal, yang biasa disebut dengan gelombang P. gangguan yang dapat menyebabkan gempa akan mengirimkan gelombang longitudinal dengan melalui batuan di bawah tanah, pada semua arah yang jauh dari gangguan. Gelombang P diberi model seperti gambar di bawah ini :

Pertanyaan :

Di manakah letak rapatan dan juga renggangan di medium, dalam model gelombang P tersebut?

Jawaban :

Rapatan adalah tempat yang dimana garis vertikalnya dekat bersama-sama. Sedangkan renggangan adalah tempat dimana garis vertikalnya jauh terpisah.

Contoh Soal

Diketahui sebuah gelombang longitudinal mempunyai panjang gelombang 4 m. Apabila frekuensi pada gelombang tersebut ialah 200 Hz, hitunglah berapa cepat rambat gelombang itu?

Penyelesaian :

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.

Demikian pembahasan dan penjelasan lengkap mengenai gelombang longitudinal. Semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda.

Baca Juga :