GETARAN DAN GELOMBANG

Getaran adalah gerak bolak balik (back and forth motion) yang terjadi secara periodik melalui suatu titik kesetimbangan. Getaran terjadi ketika ada gaya yang bekerja pada sebuah sistem benda elastis. Benda tersebut akan kembali ke titik kesetimbangannya setelah menerima gaya, begitu seterusnya. Yang dimaksud dengan titik kesetimbangan adalah titik saat resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol.

Gelombang adalah getaran yang bisa berulang yang merambat dari satu tempat ke tempat lain melalui media tertentu atau tanpa melalui (ruang hampa) dan dapat terjadi secara berulang-ulang. Gelombang dapat memindahkan energi dari suatu tempat ke tempat yang lainnya tanpa harus pertikel medium tersebut berpindah secara permanen, karena pada hakikatnya energilah penyebab dari getaran itu bisa terjadi.

Medium adalah media atau zat (cari, padat atau gas) perantara yang menghantarkan gelombang /gertaran.

Sifat Suatu medium disebut:

1. linear jika gelombang yang terbentuk berbeda di semua titik tertentu pada medium tersebut bisa dijumlahkan.
2. terbatas jika medium/zat perantara terbatas pada zat tertentu atau jumlah tertentu.
3. tak terbatas jika medium/zat perantara tersebut tidak dibatasi pada zat tertentu atau jumlah tertentu.
4. seragam jika ciri fisik mediumnya tidak berubah pada setiap titik yang berbeda.
5. isotropik jika ciri fisik mediumnya adalah sama pada arah yang berbeda.

Macam-macam gelombang

Macam-macam gelombang didasarkan pada beberapa hal sebagai berikut:

1.        Gelombang berdasarkan arah getarnya:

Ø  Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contohnya ; gelombang pada tali, gelombang pada permukaan air, gelombang cahaya, dan lain-lain.

Ø  Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit dengan arah rambatannya. Contohnya; gelombang bunyi dan gelombang pada pegas.

2.        Gelombang  berdasarkan amplitudo dan fasenya :

Ø  Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombang.

Ø  Gelombang diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

3.        Gelombang berdasarkan medium perantaranya:

Ø  Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.

Ø  Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contohnya; sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Ciri Gelombang

Suatu gelombang bisanya dicirikan sebagaimana berikut;

1.        Terdapat Rapatan : adalah daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan atau tekanan molekul yang lebih tinggi.

2.        Terdapat Renggangan : adalah daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan molekul lebih rendah.

3.        Panjang 1 Gelombang : adalah jarak antara dua buah rapatan atau antara dua buah renggangan yang saling berdekatan.

Istilah-Istilah dalam  gelombang

1. Puncak Gelombang {gunung }: adalah titik tertinggi di gelombang
2. Dasar Gelombang {lembah}: adalah titik dasar atau yang terendah di suatu gelombang
3. Bukit Gelombang : adalah bagian dari gelombang yang menyerupai gunung dengan titik yang tertinggi atau puncak dari gelombang
4. Panjang Gelombang (λ): adalah jarak antara dua puncak atau bisa juga dua lembah gelombang atau panjang satu kali gelombang (1 bukit + 1 lembah)
5. Amplitudo {A} : adalah simpangan yang terjauh dari garis keseimbangan
6. Periode {T} : Waktu yang diperlukan untuk bisa menempuh jarak dua puncak atau dua buah lembah yang berurutan, atau waktu yang diperlukan untuk membentuk suatu gelombang.
7. Frekuensi Getaran (f) adalah banyaknya getaran yang bisa terjadi dalam satu satuan waktu (biasanya detik) satuan Hertz (Hz).
8. Cepat rambat gelombang (v) : yaitu jarak yang dapat ditempuh gelombang tersebut dalam tiap satu satuan waktu

Sifat-Sifat Gelombang

Pada pembahasan ini kita akan mempelajari sifat – sifat gelombang yang meliputi pemantulan, pembiasan, disperse, interferensi, difraksi, dan polarisasi.

a. Dipantulkan (Refleksi)

Tentunya sahabat sudah sangat mengerti tentang pemantulan ini, jadi secara garis besar saya rasa kita sudah sepaham.

Dalam pemantulan gelombang berlaku hukum pemantulan gelombang, yaitu :

• Besar sudut datangnya gelombang sama dengan sudut pantul gelombang.
• Gelombang datang, gelombang pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

b. Dibiaskan (refraksi)

Pembiasan gelombang adalah pembelokan arah rambat gelombang karena melalui medium yang berbeda kerapatannya.

c. Dipadukan (interferensi)

Perpaduan gelombang terjadi apabila terdapat gelombang dengan frekuensi dan beda fase saling bertemu. Hasil interferensi gelombang akan ada 2, yaitu konstruktif (saling menguatkan) dan destruktif (saling melemahkan). Interferensi Konstruktif terjadi saat 2 gelombang bertemu pada fase yang sama, sedangkan interferensi destruktif terjadi saat 2 gelombang bertemu pada fase yang berlawanan.

d. Dibelokkan/disebarkan (Difraksi)

Difraksi gelombang adalah pembelokkan/penyebaran gelombang jika gelombang tersebut melalui celah. Geja difraksi akan semakin tampak jelas apabila celah yang dilewati semakin sempit.

e. Dispersi Gelombang

Dispersi adalah penyebaran bentuk gelombang ketika merambat melalui suatu medium. Dispersi tidak akan terjadi pada gelombang bunyi yang merambat melalui udara atau ruang hampa. Medium yang dapat mempertahankan bentuk gelombang tersebut disebut medium nondispersi.

f. Dispolarisasi (diserap arah getarnya)

Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian arah getar gelombang sehingga hanya tinggal memiliki satu arah saja. Polarisasi hanya akan terjadi pada gelombang transversal, karena arah gelombang sesuai dengan arah polarisasi, dan sebaliknya, akan terserap jika arah gelombang tidak sesuai dengan arah polarisasi celah tersebut. 

 

PEMANFAATAN GELOMBANG

Sangat banyak pemanfaatan dari gelombang dengan mempertimbangkan berbagai sifat gelombang yang ada di sekitar kita. Beberapa diantaranya adalah

• Gelombang TV dan Radio untuk komunikasi.
• Gelombang Micro yang dimanfaatkan untuk memasak makanan atau yang kita kenal dengan microwave
• Gelombang bunyi yang sangat membantu bidang kesehatan, yaitu Ultrasonik pada peralatan USG untuk memeriksa ada tidaknya penyakit.