tugas fisika

GELOMBANG LONGITUDINAL

        Gelombang longitudinal adalah gelombang yang memiliki arah getaran yang sama dengan arah rambatan. Artinya arah gerakan medium gelombang sama atau berlawanan arah dengan perambatan gelombang.Gelombang longitudinal mekanis juga disebut sebagai gelombang mampatan atau gelombang kompresi. Contoh-contoh gelombang longitudinal adalah gelombang suara dan gelombang slinki yang disebabkan oleh gempa dan ledakan. Persamaan Maxwell mengindikasikan gelombang elektromagnetik berbentuk gelombang transversal dalam ruang hampa, namun gelombang elektromagnetik dalam medium plasma bisa berbentuk transversal, longitudinal, atau campuran keduanya.

        gelombang longitudinal Adalah gelombang yang  memiliki arah getar sejajar dengan arah rambatnya contohnya adalah gelombang pada slinki yang digerakkan maju mundur. Ketika slinki digerakkan maju¬mundur maka pada slinki akan terbentuk rapatan dan renggangan. Karena panjang rapatan dan renggangan tidak sama, maka panjang gelombang sebaiknya kita definisikan dengan istilah pusat rapatandan pusat renggangan. Perhatikan ilustrasi pada Gambar 1.5.



gambar 1.5. panjang gelombang longitudinal

Contoh gelombang longitudinal :

  1. Gelombang pada slinki

Gelombang pada slinki yang ditarik atau ditekan. panjang gelombang pada gelombang longitudinal didefinisikan sebagai jarak antara dua pusat rapatan yang berdekatan atau jarak antara dua pusat renggangan yang berdekatan. Ketika slinki digerakkan maju-mundur maka pada slinki akan terbentuk rapatan dan renggangan .

Rumusnya adalah:

V= λ f                                      V= λ/T

Keterangan:

T = periode gelombang

V = cepat rambat gelombang (m/s)

λ= panjang gelombang (m)

f = frekuensi gelombang (Hz)

Contoh Soal: sebuah slinki menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak antara pusat rapatan dan pusat renggangan yang berdekatan 20cm. Jika frekuensi gelombang 60Hz,tentukan cepat rambat gelombang?

JAWAB : jarak antara pusat rapatan dan renggangan yang berdekatan sama dengan  setengah panjang gelombang  ½ λ . Jadi :

½ λ = 20cm

    λ = 40cm = 0,4m

    f = 60Hz

Cepat rambat gelombang dihitung dengan persamaan

V = λ f

   =0,4 . 60 = 24m/s = 2400 cm/s

Jadi cepat rambat gelombang tersebut adalah 24 m/s .

2. Gelombang suara di udara atau bunyi

Gelombang suara di udara atau bunyi ,misalnya jika kamu sedang menyentuh  loudspeaker yang sedang berbunyi, Semakin besar volume lagu yang diputar, semakin keras loudspeaker bergetar. Kalau diperhatikan secara seksama, loudspeaker tersebut bergetar maju mundur. Dalam hal ini loudspeaker berfungsi sebagai sumber gelombang bunyi dan memancarkan gelombang bunyi (gelombang longitudinal) melalui medium udara.

Dari pembahasan tersebut kita dapat menyimpulkan :

1. Gelombang merupakan getaran yang merambat dengan laju tertentu melalui medium tertentu. 

2. Medium yang dilalui oleh gelombang hanya bergerak bolak balik pada posisi setimbangnya, medium tidak merambat seperti gelombang.

Seperti yang ditunjukan gambar berikut , contoh gelombong suara di udara atau bunyi :

Contoh soal:

Seorang anak mendengar bunyi yang memiliki panjang gelombang sebesar 5 meter. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan:

a) frekuensi sumber bunyi

b) periode sumber bunyi

Pembahasan

Data soal:

ν = 340 m/s

λ = 5 m

f = .......... Hz

T =.....s

Hubungan panjang gelombang, cepat rambat dan frekuensi gelombang:

f = ν / λ T = 1 / f

a) frekuensi sumber bunyi

f = 340 / 5

f = 68 Hz

b) periode sumber bunyi

T = 1/f = 1/68 sekon = 0,0147 s