Salah satu materi yang akan ditemui saat mempelajari ilmu fisika adalah getaran dan gelombang. Lebih jauh lagi, Sedulur akan mempelajari mengenai amplitudo. Amplitudo adalah pengukuran skalar non negatif dari besaran osilasi sebuah gelombang.
Penerapan atau manfaat adanya amplitudo dapat kita rasakan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, amplitudo bermanfaat saat mendengarkan radio, mendengarkan suara melalui speaker, hingga sinar inframerah. Amplitudo dapat digunakan dalam bidang fisika maupun musik, namun dalam musik amplitudo didefinisikan sebagai volume sinyal audio
Tertarik mempelajari materi ini lebih dalam lagi? Simak artikel berikut, ya, Sedulur!
BACA JUGA: Rumus Besaran Vektor Dalam Fisika Beserta Contoh Soalnya
Pengertian amplitudo adalah
Amplitudo adalah simpangan terjauh yang diukur dari titik kesetimbangan pada getaran. Simpangan terjauh tersebut terjadi pada gelombang sinusoidal. Amplitudo juga dapat didefinisikan sebagai pengukuran skalar non negatif dari besaran osilasi sebuah gelombang. Istilah osilasi ini merujuk pada gerakan bolak-balik suatu benda dari satu titik ke tempat lain hingga kembali ke titik tersebut secara berulang kali.
Satuan amplitudo adalah meter (m) dan simbol amplitudo adalah A. Gelombang amplitudo diukur dari jarak garis tengah, dengan hasil dari pengukuran dinyatakan dalam satuan desibel. Amplitudo dapat dibedakan menjadi dua jenis, yakni amplitudo getaran dan amplitudo gelombang. Kedua jenis ini memiliki definisi yang berbeda dengan cara menghitung yang berbeda pula.
Tujuan
Tujuan adanya amplitudo adalah untuk mengetahui jarak maksimal atau minimal dari suatu gelombang. Tujuan lainnya, amplitudo juga digunakan untuk mengukur besarnya osilasi pada sebuah gelombang. Dengan demikian, amplitudo sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari bagi bidang yang berkaitan.
BACA JUGA: Rumus Energi Kinetik Beserta Contoh Soal & Pembahasannya
Pola simpangan amplitudo adalah
Amplitudo memiliki pola simpangan atau jarak terjauh yang mempunyai titik pola bervariasi. Kedua pola simpangan tersebut, yaitu:
1. Amplitudo getaran
Getaran adalah gerak dengan pola bolak-balik yang hanya terjadi di sekitar kesetimbangan yang hanya akan muncul apabila benda diberikan gaya dari luar. Meski sama-sama bergerak, namun getaran tidak membutuhkan medium untuk merambat seperti halnya gelombang. Semakin lama, getaran akan mengalami pelemahan dan berhenti dengan sendirinya. Contoh amplitudo getaran adalah bandul yang digerakkan.
Lebih jelasnya, saat ada yang memberikan gaya pada bandul dengan menariknya, maka bandul akan bergerak secara bolak-balik dari satu titik ke titik lain. Bandul akan dianggap melakukan satu getaran penuh apabila bergerak melewati titik A-B-C-B-A. Sementara jika bandul hanya melewati titik A-B-C, maka bandul baru baru ½ getaran.
Untuk menentukan simpangan terjauh, lihat titik A sampai titik C yang merupakan simpangan maksimal yang dimiliki. Namun, karena adanya massa bandul dan gaya gravitasi, simpangan pada getaran bandul akan semakin mengecil yakni pada titik B – A dan B – C.
2. Amplitudo gelombang
Berbeda dengan getaran, gelombang adalah pola gerak yang bersifat kontinyu dan merambat dari satu titik menuju titik yang lain. Gelombang dibagi menjadi dua jenis, yakni gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Perbedaan dua jenis gelombang tersebut adalah pada arah rambat gelombangnya. Contoh amplitudo gelombang yaitu gelombang radio.
Metode kuantifikasi amplitudo getaran
Berikut adalah beberapa metode kuantifikasi pada amplitudo getaran.
1. Nilai puncak (peak)
Merupakan nilai yang berguna untuk menunjukkan tingkat guncangan durasi pendek, namun nilai ini hanya menunjukkan tingkat maksimum getaran yang terjadi pada satu titik waktu tertentu.
2. Nilai puncak ke puncak (peak to peak)
Merupakan nilai yang berguna untuk menunjukkan ekskursi maksimum gelombang. Nilai ini juga digunakan untuk mengetahui perpindahan bagian mesin akibat getaran yang penting untuk menghitung tegangan maksimum material mesin.
3. Nilai rata-rata (average)
Merupakan nilai yang memperhitungkan durasi waktu getaran yang terjadi. Nilai ini memiliki fungsi yang terbatas karena pada perhitungannya nilai negatif pada gelombang sinusoidal getaran seakan meniadakan yang positif.
4. Nilai RMS(Root Mean Square)
Merupakan nilai amplitudo yang paling relevan karena memperhitungkan waktu. Metode ini akan mengkuadratkan nilai negatif gelombang sinusoidal getaran dan memberi nilai amplitudo yang lebih aktual. Oleh karena itu, nilai amplitudo RMS akan memberi informasi nilai kandungan energi pada getaran yang berfungsi sebagai parameter yang berkemampuan destruktif bagi komponen mesin.
BACA JUGA: Rumus Prisma Segitiga Beserta Sifat-Sifat & Contoh Soalnya
Rumus amplitudo adalah
Rumus amplitudo merupakan rumus yang terdiri dari rumus periode, frekuensi dan simpangan sebuah gelombang. Berikut adalah rumus amplitudo tersebut.
- Rumus amplitudo simpangan periode getaran adalah T = t/n
- Rumus frekuensi getaran Amplitudo adalah F = n/t
- Rumus hubungan antara frekuensi dan periode adalah T = 1/f atau f = 1/T
Keterangan:
- T = Periode
- f = Frekuensi (Hz)
- t = Waktu (s)
- n = Jumlah perputaran
Jenis amplitudo adalah
Secara umum, amplitudo dibagi menjadi 3 jenis utama, yaitu:
- Amplitudo yang memiliki pengukuran skalar non negatif dari osilasi atau getaran bolak balik gelombang.
- Amplitudo yang memiliki jarak terjauh dari titik kesetimbangan gelombang sinusoidal.
- Amplitudo yang memiliki simpangan terjauh dan terbesar dari titik setimbang getaran dari suatu gelombang.
BACA JUGA: Rumus Luas Permukaan Kubus Beserta Contoh Soalnya
Manfaat amplitudo adalah
Beberapa manfaat amplitudo dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
1. Satelit buatan
Satelit buatan adalah satelit rakitan manusia yang memiliki resiko error yang sangat tinggi. Satelit buatan biasa digunakan untuk telekomunikasi, seperti menyiarkan gelombang tv sehingga informasi dapat dijangkau oleh seluruh masyarakat.
2. Bunyi speaker
Amplitudo gelombang tentu memiliki manfaat untuk menghasilkan sebuah bunyi dan gelombang bunyi. Nah, gelombang inilah yang sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari seperti untuk penggunaan speaker atau audio sistem. Bunyi yang dihasilkan memiliki manfaat karena memiliki jangkauan bunyi yang sangat luas. Speaker biasa digunakan untuk adzan dan acara hiburan.
3. Bidang kedokteran
Penggunaan gelombang amplitudo pada bidang medis adalah adanya sinar X yang diperlukan untuk melakukan perekaman gambar atau letak suatu tulang. Namun, gelombang pada sinar X memiliki wujud zat yang berbeda-beda sehingga tidak bisa digunakan secara sembarangan.
4. Kamera untuk berfoto
Kamera adalah salah satu peralatan yang memanfaatkan gelombang cahaya dan cahaya yang digunakan akan menghasilkan sebuah foton.
5. Siaran radio
Radio memanfaatkan gelombang amplitudo untuk menyebarkan informasi secara global dalam bentuk komunikasi satu arah. Radio memanfaatkan gelombang bunyi yang sangat tergantung pada kekuatan amplitudo dan frekuensi.
6. Industri
Penggunaan amplitudo juga digunakan dalam bidang industri. Gelombang ini dapat digunakan untuk infra merah yang berguna dalam memeriksa keretakan pada sebuah plastik, membuat makanan menjadi steril dalam kaleng, memeriksa keretakan pada sebuah karet, meratakan campuran susu agar homogen dan membersihkan sebuah benda yang halus.
Contoh soal amplitudo adalah
Diketahui sebuah tali melakukan getaran sebanyak 60 kali. Tali tersebut melakukan gerakan selama 0,5 menit. Hitunglah berapa periode getaran yang terjadi pada tali tersebut!
Jawab:
Diketahui:
n = 50.
t = 0,5 menit atau 0,5 x 60 = 30 sekon.
Ditanya:
Nilai T ?
Dijawab:
T = t/n
T = 30/60
T = ½
T = 0,5 sekon.
Jadi, periode getaran yang terjadi pada tali tersebut adalah 0,5 s.
Sekian informasi mengenai pengertian amplitudo beserta jenis, tujuan, dan manfaatnya. Semoga informasi ini dapat bermanfaat bagi Sedulur semua yang sedang belajar mengenai ilmu fisika terutama pada materi amplitudo. Selamat belajar!
Mau belanja bulanan nggak pakai ribet? Aplikasi Super solusinya! Mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga tersedia lengkap. Selain harganya murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan belanja lewat handphone. Nggak perlu keluar rumah, belanjaan pun langsung diantar.
Bagi Sedulur yang punya toko kelontong atau warung, bisa juga lho belanja grosir atau kulakan lewat Aplikasi Super. Harga dijamin lebih murah dan bikin untung makin melimpah.
