Rumus.co.id – Setelah sebelumnya kita membahas tentang gelombang berjalan kali ini kita akan membahas bahan perihal gelombang Longitudinal, kita akan jabarkan secara detail dan lengkap dari pengertian, gambar, rumus gelombang longitudinal, dan teladan soal beserta jawabannya.
Pengertian Gelombang
Gelombang merupakan suatu getaran yang merambat. Bentuk ideal dari sebuah gelombang akan mengikuti gerak sinusoide linear kalau gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium sanggup dijumlahkan, terbatas kalau terbatas, selain itu disebut tak terbatas.
Pengertian Gelombang Longitudinal
Gelombang Longitudinal merupakan gelombang yang mempunyai arah getaran yang sama dengan arah rambatan. Berarti arah gerakan medium gelombang sama atau berlawanan arah dengan perambatan gelombang. Gelombang longitudinal mekanis juga sanggup disebut sebagai gelombang mampatan atau gelombang kompresi.
Contoh-contoh gelombang longitudinal ialah gelombang bunyi dan gelombang-p seismik yang disebabkan oleh gempa dan ledakan. Persamaan Maxwell mengindikasikan gelombang elektromagnetik berbentuk gelombang transversal dalam ruang hampa, tetapi gelombang elektromagnetik dalam medium plasma sanggup berbentuk transversal, longitudinal, ataupun adonan keduanya.
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang sanggup merambat melalui gas, zat padat, maupun zat cair dengan kecepatan yang tergantung pada sifat lentur dan sifat inersia medium rambat. Manusia hanya sanggup mendengar gelombang bunyi dengan frekuensi antara 20 Hz hingga dengan 20 KHz.
Gelombang bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz sanggup disebut gelombang infrasonik, misalnya gempa bumi. Gelombang bunyi yang melebihi frekuensi 20 KHz biasa disebut gelombang ultrasonik.
Gelombang longitudinal, juga sering dikenal sebagai gelombang yang mempunyai arah yang sama atau berlawanan dengan arah sebagai transfer energi. gelombang yang mengikuti jalan yang sama atau jalur yang berlawanan sebagai jalur transfer energi. Jadi, kalau energi sedang ditransfer dari kanan ke kiri, maka gelombang akan baik perjalanan kiri ke kanan atau sebaliknya. Gelombang longitudinal membutuhkan media untuk sanggup berjalan.
Rapatan Dan Renggangan
Perhatikan pada Gambar di bawah ini kumparan pegas pertama memadat lebih erat bahu-membahu dan kemudian menyebar jauh terpisah ketika gelombang melewati mereka. Tempat dimana partikel memadat pada media menjadi lebih erat bahu-membahu sanggup disebut rapatan, dan tempat-tempat di mana partikel-partikel yang tersebar jauh terpisah sanggup disebut renggangan.
Semakin besar energi yang dimiliki oleh suatu gelombang, semakin erat bahu-membahu partikel dalam rapatan dan semakin jauh terpisah mereka pada renggangan.
Jarak antara dua rapatan terdekat atau renggangan terdekat dikenal sebagai panjang gelombang.
Rumus Gelombang Longitudinal
Panjang gelombang (λ) pada gelombang longitudinal dari awal sebuah rapatan hingga ke ujung sebuah regangan. Satu gelombang penuh sanggup terbentuk kalau pada medium (slinki atau tali) diberi satu getaran ( t=T ). Jarak yang biasa ditempuh gelombang dalam waktu satu periode dinamakan panjang gelombang λ. Misalkan cepat rambat gelombang ialah v, dengan menggunakan rumus jarak s = vt
Maka rumus-rumus dari gelombang longitudinal yakni :
- Periode (T)
Periode ialah waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan 1 kali getaran.
Persamaan Periode:
T = t/n
Keterangan:
T = periode (s)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran
- Frekuensi (f)
Frekuensi yakni banyaknya getaran yang terjadi selama satu sekon.
Persamaan Frekuensi:
f = n/t
Keterangan :
f = frekuensi (Hz)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran
- Hubungan antara frekuensi (f) dan 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
Gelombang P
Gempa bumi menjadikan gelombang longitudinal biasa disebut gelombang P. Gangguan yang sanggup menjadikan gempa mengirimkan gelombang longitudinal melalui batuan bawah tanah di semua arah jauh dari gangguan. Gelombang P dimodelkan pada gambar di bawah ini.
Tanya ; Dimana letak rapatan dan renggangan pada medium dalam model gelombang P ini ?
Jawab ; Rapatan merupakan daerah di mana garis vertikal erat bersama-sama. Renggangan ialah daerah di mana garis vertikal yang terjauh terpisah.
Contoh Soal
Contoh Soal 1
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
Contoh Soal 2
Sebuah slinki sanggup menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak antara sentra renggangan dan sentra rapatan yang berdekatan yaitu 40 cm. Jika frekuensi pada gelombang itu yakni 30 Hz, maka hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!
Penyelesaian :
Diketanya. ½ λ = 40 cm, f = 30 Hz
Ditanya. v = …. m/s
Jawab :
Jarak antara sentra rapatan dan renggangan yang berdekatan itu sama dengan setengah dari panjang gelombang ½ λ, maka :
½ λ = 40 cm
λ = 80 cm = 0,8 m
v = λ x f
v = 0,8 m x 30 Hz = 24 m/s.
Jadi, cepat rambat dari gelombang tersebut ialah 24 m/s .
Inilah tadi pembahasan lengkap mengenai bahan makalah gelombang longitudinal, Semoga bermanfaat…