APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

IPA

Getaran dan Gelombang

Daftar Materi

MATERI

Getaran

Sobat pintar, semua benda akan bergetar apabila diberi gangguan. Benda yang bergetar ada yang dapat terlihat secara kasat mata karena simpangan yang diberikan besar, ada pula yang tidak dapat dilihat karena simpangannya kecil. Benda dapat dikatakan bergetar jika benda bergerak bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan. Apakah orang yang berjalan bolak-balik dapat disebut dengan bergetar? Tentu saja tidak. Orang yang berjalan bolak balik belum tentu melalui titik kesetimbangan. Agar memahami tentang getaran, perhatikan gambar di bawah ini tentang bandul sederhana.

Sebuah bandul sederhana mula-mula diam pada kedudukan O (kedudukan setimbang). Bandul tersebut ditarik ke kedudukan A (diberi simpangan kecil). Pada saat benda dilepas dari kedudukan A, bandul akan bergerak bolak-balik secara teratur melalui titik A-O-B-O-A dan gerak bolak balik ini disebut satu getaran. Salah satu ciri dari getaran adalah adanya amplitudo atau simpangan terbesar.

Gelombang

Jika kamu memukul panci di dekat wadah berlapis plastik yang di atasnya ditaruh segenggam beras, maka beras akan bergetar. Mengapa hal itu dapat terjadi? Ternyata, energi getaran yang dihasilkan dari pukulan panci akan merambat, sehingga menyebabkan plastik ikut bergerak. Dalam bentuk apa energi getaran itu merambat? Energi getaran akan merambat dalam bentuk gelombang. Pada perambatan gelombang yang merambat adalah energi, sedangkan zat perantaranya tidak ikut merambat (hanya ikut bergetar). Pada saat kita mendengar, getaran akan merambat dalam bentuk gelombang yang membawa sejumlah energi, sehingga sampai ke saraf yang menghubungkan ke otak kita.

Berdasarkan energinya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang mekanis dan gelombang elektromagnetik. Perambatan gelombang mekanis memerlukan medium (perantara), misal gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Perambatan gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium, misal gelombang cahaya.

Pada saat menggetarkan tali, gelombang akan merambat pada tali ke arah temanmu, tetapi karet gelang yang diikatkan tidak ikut merambat bersama gelombang. Demikian pula dengan tali juga tidak ikut merambat. Jadi hal tersebut membuktikan bahwa gelombang merambat hanya menghantarkan energi, mediumnya tidak ikut merambat. Berdasarkan arah rambat dan arah getarannya, gelombang dibedakan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Transversal

Ketika tali diberi simpangan, tali akan bergetar dengan arah getaran ke atas dan ke bawah. Pada tali, gelombang merambat tegak lurus dengan arah getarnya. Bentukan seperti ini disebut gelombang transversal. Contoh lain gelombang transversal ada pada permukaan air. Panjang gelombang transversal sama dengan jarak satu bukit gelombang dan satu lembah gelombang (a-b-c-d-e) . Panjang satu gelombang dilambangkan dengan lambda dengan satuan meter. Simpangan terbesar dari gelombang itu disebut amplitudo (bb' atau dd'). Dasar gelombang terletak pada titik terendah gelombang, yaitu d dan h, dan puncak gelombang terletak pada titik tertinggi yaitu b dan f. Lengkungan c-d-e dan g-h-i merupakan lembah gelombang. Lengkungan a-b-c dan e-f-g merupakan bukit gelombang.

Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode gelombang, satuannya sekon (s) dan dilambangkan dengan T. Jumlah gelombang yang terbentuk dalam 1 sekon disebut frekuensi gelombang. Lambang untuk frekuensi adalah f dan satuannya hertz (Hz). Gelombang yang merambat dari ujung satu ke ujung yang lain memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula.

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal dapat kamu amati pada slinki atau pegas yang diletakkan di atas lantai. Ketika slinki digerakkan maju-mundur secara terus menerus, akan terjadi gelombang yang merambat pada slinki dan membentuk pola rapatan dan regangan. Gelombang longitudinal memiliki arah rambat yang sejajar dengan arah getarnya.

Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Satu gelombang longitudinal terdiri atas satu rapatan dan satu regangan seperti pada Gambar di bawah. Besaran-besaran yang digunakan pada gelombang longitudinal sama dengan besaran-besaran pada gelombang transversal. Dapatkah kamu menyebutkannya?

 

Bunyi

Sobat pintar, ketika kita dapat mendengar suara burung berkicau, orang bernyanyi, klakson mobil atau kendaraan bermotor. Mengapa kamu dapat mendengar suara tersebut? Suara yang kamu dengar dikenal dengan bunyi. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambatkan energi gelombang di udara sampai terdengar oleh reseptor pendengar.

Apakah molekul udara berpindah? Molekul udara tidak berpindah, tetapi hanya merapat dan merenggang. Bunyi sampai di telinga karena merambat dalam bentuk gelombang. Gelombang yang tersusun dari rapatan dan regangan adalah gelombang longitudinal. Tanpa adanya medium atau zat perantara, bunyi tidak dapat merambat. Hal ini mengakibatkan bunyi termasuk jenis gelombang mekanis. Begitu pula ketika kita mendengar bunyi akan dirambatkan ke telinga kita melalui udara. Jadi dapat disimpulkan bahwa bunyi dapat terdengar bila ada

  1. Sumber bunyi,
  2. Medium/zat perantara
  3. Alat penerima/pendengar

Selain dipengaruhi oleh suhu, cepat rambat bunyi di udara juga dipengaruhi oleh jenis medium. Medium manakah yang akan menghantarkan bunyi paling cepat?

 

1.

Jawablah soal berikut ini!

Dalam ilmu fisika, getaran didefinisikan sebagai....


A. Gerak bolak-balik dalam suatu lingkungan
B. Gerak bolak-balik dalam suatu titik keseimbangan
C. Gerak lurus di sekitar titik keseimbangan
D. Gerak setengan melingkar di sekitar titik keseimbangan

JAWABAN BENAR

B.

Gerak bolak-balik dalam suatu titik keseimbangan

PEMBAHASAN

Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini maksudnya adalah keadaan di mana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh dengan titik tengah) yang sama.

2.

Jawablah soal berikut ini!

Jika ayunan sederhana bergetar sebanyak 60 kali dalam waktu 15 sekon, tentukan frekuensi ayunan!


A. 0,25 Hz
B. 0,5 Hz
C. 0,75 Hz
D. 0,9 Hz

JAWABAN BENAR

A.

0,25 Hz

PEMBAHASAN

f = n/t = 60/15 = 4 Hz

T = t/n =15/60 = 0,25 Hz

3.

Jawablah soal berikut ini!

Getaran adalah suatu gerakan bolak-balik yang terjadi secara...


A. Stasioner
B. Acak
C. Periodik
D. Linier

JAWABAN BENAR

C.

Periodik

PEMBAHASAN

Getaran adalah suatu gerakan bolak-balik yang terjadi secara teratur atau berulang dalam interval waktu yang sama, sehingga disebut periodik.

4.

Jawablah soal berikut ini!

Perbedaan antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal adalah...


A. Arah perambatan energi
B. Kecepatan perambatan energi
C. Amplitudo gelombang
D. Frekuensi gelombang

JAWABAN BENAR

A.

Arah perambatan energi

PEMBAHASAN

Pada gelombang transversal, arah getaran partikel medium tegak lurus arah perambatan energi, sedangkan pada gelombang longitudinal, arah getaran partikel medium sejajar dengan arah perambatan energi.

5.

Jawablah soal berikut ini!

Bunyi adalah gelombang mekanik yang merambat melalui medium dalam bentuk gelombang...


A. Transversal
B. Longitudinal
C. Elektromagnetik
D. Stasioner

JAWABAN BENAR

B.

Longitudinal

PEMBAHASAN

Bunyi adalah gelombang mekanik yang merambat melalui medium dalam bentuk gelombang longitudinal, di mana partikel-partikel medium bergerak sejajar dengan arah perambatan gelombang.

redesain-navbar Portlet