Gelombang merupakan salah satu materi yang dipelajari dalam bidang fisika. Secara sederhana, pengertian gelombang adalah getaran yang merambat dari suatu titik ke titik lainnya. Perambatan getaran ini dipandang sebagai perpindahan momentum tanpa disertai oleh perpindahan materi. Adapun salah satu bab yang penting untuk dipahami terkait materi ini adalah rumus cepat rambat gelombang. Rumus ini sekaligus merupakan rumus dasar dalam mempelajari materi gelombang.
Ingin tahu bagaimana rumus cepat rambat gelombang dan cara menghitungnya? Berikut ini Super sudah merangkum informasi selengkapnya beserta contoh soal dan pembahasannya. Simak sampai habis, ya, Sedulur!
BACA JUGA: Rumus Perbandingan Senilai & Berbalik Beserta Contoh Soalnya
Mengenal gelombang dalam fisika
Sebelum masuk ke pembahasan yang lebih jauh, ada baiknya Sedulur menyimak terlebih dahulu pengertian dari gelombang.
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pengertian gelombang dapat diuraikan menjadi empat poin sebagai berikut.
Pertama, gelombang adalah ombak besar yang bergulung-gulung di laut.
Kedua, gelombang adalah aliran getaran suara yang bergerak dalam eter radio.
Ketiga, gelombang adalah kelompok atau golongan yang bergerak maju beruntung-runtun.
Keempat, gelombang adalah gerakan atau pemogokan dan sebagainya yang beruntun-runtun.
Sementara itu, gelombang dalam bidang fisika adalah getaran yang merambat atau gangguan yang menyebarkan energi oleh getaran. Dengan kata lain, gelombang adalah suatu gangguan yang merambatkan energi dari satu titik ke titik yang lain. Gelombang ini merambat melalui medium tertentu, seperti zat padat, zat cair, dan zat gas.
BACA JUGA: Rumus Percepatan Beserta Contoh Soal & Pembahasannya
Rumus cepat rambat gelombang
Telah disinggung sebelumnya bahwa rumus cepat rambat gelombang merupakan rumus dasar yang perlu dipahami ketika mempelajari tentang gelombang. Rumus cepat rambat gelombang atau juga dikenal sebagai rumus kecepatan gelombang adalah perhitungan panjang gelombang yang dibagi dengan periode gelombang. Satuan cepat rambat gelombang adalah meter per sekon atau dituliskan m/s.
Sementara, rumus cepat rambat gelombang adalah sebagai berikut.
v = λ / T
atau
v = λ x f
atau
v = s / t
Keterangan:
v = kecepatan gelombang atau cepat rambat gelombang, memiliki satuan meter per sekon (m/s)
λ = panjang gelombang, memiliki satuan meter (m)
T = periode atau waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh satu panjang gelombang, memiliki satuan sekon (s)
f = frekuensi atau banyaknya gelombang dalam waktu satu detik, satuannya adalah Hertz (Hz)
s = jarak, satuannya adalah meter (m)
t = selisih waktu merambat, satuannya adalah sekon (s)
Contoh soal
Diketahui sebuah gelombang memiliki frekuensi sebesar 200 Hz. Sementara panjang gelombang adalah 1,1 meter. Berapakah kecepatan rambat gelombang tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui bahwa,
frekuensi (f) = 200 Hz
panjang gelombang (λ) = 1,1 meter
Kecepatan rambat gelombangnya dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut
v = λ x f
v = 1,1 x 200
v = 220 m/s
Maka, kecepatan rambat gelombang tersebut adalah 220 m/s.
BACA JUGA: Rumus Keliling Segitiga Beserta Pembahasan & Contoh Soalnya
Jenis-jenis gelombang
Sebelum membahas contoh-contoh soal cepat rambat gelombang lainnya, Sedulur bisa menyimak uraian tentang jenis-jenis gelombang berikut ini.
Secara umum, gelombang dalam fisika dibagi menjadi enam jenis dalam tiga kategori. Pertama, berdasarkan medium perambatannya. Kedua, berdasarkan arah getaran dan arah perambatannya. Terakhir, berdasarkan amplitudo gelombang. Berikut uraian selengkapnya.
1. Berdasarkan medium perambatannya
Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibagi menjadi dua jenis, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik.
a. Gelombang mekanik
Pengertian gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium sebagai tempat untuk merambat. Contoh gelombang mekanik adalah gelombang bunyi.
b. Gelombang elektromagnetik
Jenis gelombang berdasarkan medium perambatnya yang kedua adalah gelombang elektromagnetik. Sederhananya, gelombang elektromagnetik merupkan gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Adapun rumus cepat rambat gelombang elektromagnetik juga menggunakan rumus umum, yakni v = λ / T atau v = λ x f atau v = s / t. Sementara itu, contoh gelombang ini adalah gelombang cahaya.
2. Berdasarkan arah getaran dan arah perambatannya
Kategori jenis gelombang yang kedua adalah berdasarkan arah getaran dan arah perambatannya. Dalam kategori ini, terbagi dua jenis gelombang yaitu gelombang longitudinal dan gelombang transversal.
a. Gelombang longitudinal
Gelombang longitudinal merupakan jenis gelombang yang memiliki ciri berupa arah getarannya sejajar atau berimpit dengan arah rambatnya. Adapun rumus cepat rambat gelombang longitudinal juga menggunakan rumus umum, yakni v = λ / T atau v = λ x f atau v = s / t. Sementara itu, contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi.
b. Gelombang transversal
Sementara itu, gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya, contohnya adalah gelombang cahaya. Adapun rumus cepat rambat gelombang transversal juga menggunakan rumus umum, yakni v = λ / T atau v = λ x f atau v = s / t.
3. Berdasarkan amplitudo gelombang
Klasifikasi gelombang yang terakhir adalah berdasarkan amplitudo gelombang. Perlu diketahui, amplitudo adalah jarak atau simpangan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang. Nah, berdasarkan amplitudonya, gelombang dibagi menjadi dua jenis, yaitu gelombang stasioner dan gelombang berjalan.
a. Gelombang stasioner
Gelombang stasioner juga dikenal sebagai gelombang berdiri. Gelombang ini memiliki ciri amplitudonya berubah-ubah yang mana nilainya mulai dari nol hingga dapat mencapai nilai maksimum tertentu. Contoh gelombang stasioner adalah gelombang pada senar gitar ketika dipetik. Perlu diketahui, rumus cepat rambat gelombang stasioner adalah v = λ / T atau v = λ x f atau v = s / t.
b. Gelombang berjalan
Gelombang berjalan adalah kebalikan dari gelombang stasioner. Gelombang berjalan ini dicirikan dengan amplitudonya yang tetap pada setiap titik yang dilewati gelombang. Contohnya adalah gelombang pada tali.
BACA JUGA: Rumus Volume Bola Serta Cara Menghitung & Contoh Soalnya
Contoh soal rumus cepat rambat gelombang
Setelah memahami teori hingga rumus mengenai cepat rambat gelombang, ada baiknya Sedulur menyimak contoh soal-soal cepat rambat gelombang beserta pembahasannya berikut ini.
Contoh 1
Suatu gelombang suara diketahui memiliki cepat rambat 240 m/s dengan panjang gelombang adalah 10 meter. Berapakah frekuensi dari gelombang tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui,
kecepatan rambat gelombang (v) = 240 m/s
panjang gelombang (λ) = 10 meter
Untuk mengetahui frekuensi dari gelombang tersebut dapat digunakan rumus cepat rambat gelombang bunyi yaitu v = λ x f.
v = λ x f
240 = 10 x f
f = 240 : 10
f = 24 Hz
Maka, frekuensi gelombang tersebut adalah 24 Hz.
Contoh 2
Suatu gelombang memiliki panjang 30 meter dengan periode waktu yang ditempuh adalah 10 sekon. Hitunglah kecepatan rambat gelombang tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui,
panjang gelombang (λ) = 30 meter
periode waktu yang ditempuh (T) = 10 sekon
Untuk menghitung kecepatan rambat gelombang (v), dapat digunakan rumus sebagai berikut.
v = λ / T
v = 30 : 10
v = 3 m/s
Maka kecepatan rambat gelombang tersebut adalah 3 m/s.
Contoh 3
Suara ledakan petasan terdengar selang 4 sekon setelah terlihat percikan api. Jika diketahui jarak antara petasan dengan pengamat adalah 1,2 kilometer, berapakah cepat rambat gelombang bunyi di udara?
Penyelesaian:
Diketahui,
selisih waktu merambat (t) = 4 sekon
jarak gelombang (s) = 1,2 km = 1.200 meter
Untuk menghitung kecepatan rambatnya, dapat digunakan rumus v = s / t, sehingga
v = s / t
v = 1.200 : 4
v = 300 m/s
Maka kecepatan rambat gelombang bunyi tersebut adalah 300 m/s.
Contoh 4
Suatu gelombang memiliki kecepatan rambat sebesar 5 m/s. Jika diketahui panjang gelombang tersebut adalah 30 meter, berapakah periode waktu yang ditempuh gelombang tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui,
kecepatan rambat gelombang (v) = 5 m/s
panjang gelombang (λ) = 30 meter
Untuk menghitung periode (T) gelombang tersebut dapat digunakan rumus v = λ / T, sehingga
v = λ / T
5 = 30 / T
T = 30 / 5
T = 6 sekon
Maka, periode waktu yang ditempuh oleh gelombang tersebut adalah 6 sekon.
Contoh 5
Diketahui frekuensi sebuah gelombang adalah 300 Hz dan panjang gelombang tersebut adalah 1,5 meter. Berapakah kecepatan rambat gelombang tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui,
frekuensi gelombang (f) = 300 Hz
panjang gelombang (λ) = 1,5 meter
Untuk menghitung cepat rambatnya, dapat digunakan rumus v = λ x f
v = λ x f
v = 1,5 x 300
v = 450 m/s
Maka, kecepatan rambat gelombangnya adalah 450 m/s.
Contoh 6
Sebuah gelombang bergetar sebanyak 100 kali dalam waktu 20 sekon. Diketahui, panjang gelombang yang terbentuk adalah 2 meter. Berapakah frekuensi dan cepat rambat gelombang?
Penyelesaian:
diketahui,
jumlah getaran (n) = 100 kali
waktu (t) = 20 sekon
panjang gelombang (λ) = 2 meter
Pertama, hitung frekuensi (f) terlebih dahulu menggunakan rumus f = n / t
f = n / t
f = 100 / 20
f = 5 Hz
Kemudian, hitung kecepatan rambat gelombang (v) menggunakan rumus v = λ x f
v = λ x f
v = 2 x 5
v = 10 m/s
Maka kecepatan rambat gelombang adalah 10 m/s
Contoh 7
Gelombang longitudinal dengan jarak rapatan 40 cm terbentuk akibat sebuah pegas digetarkan. Diketahui, cepat rambat gelombang tersebut adalah 20 m/s. Berapakah panjang gelombang dan frekuensinya?
Penyelesaian:
Diketahui,
panjang gelombang (λ) = 40 cm = 0,4 m
kecepatan rambat (v) = 20 m/s
Untuk menghitung frekuensi gelombang, dapat digunakan rumus v = λ x f, sehingga
v = λ x f
20 = 0,4 x f
f = 20 : 0,4
f = 50 Hz
Maka, panjang gelombang adalah 0,4 m dan frekuensi gelombang adalah 50 Hz.
Demikian tadi pembahasan lengkap mengenai gelombang beserta contoh soal dan pembahasannya. Semoga artikel ini bisa membantu Sedulur untuk memahami materi ini, ya!
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.
