Rumus gelombang, pengertian, jenis, cepat rambat, contoh soal, dan cara mudah mengerjakannya

Jenis-jenis gelombang.

foto: freepik.com

1. Gelombang mekanik.

Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Contohnya adalah gelombang air, gelombang suara, dan gelombang gempa. Gelombang ini bisa berupa gelombang transversal (getaran tegak lurus terhadap arah perambatan) atau gelombang longitudinal (getaran sejajar dengan arah perambatan).

2. Gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium. Gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang mikro, dan sinar-X adalah contoh gelombang elektromagnetik. Mereka merambat melalui ruang hampa karena adanya medan listrik dan medan magnet yang saling terkait.

Cepat rambat gelombang.

Kecepatan rambat gelombang tergantung pada medium yang dilaluinya. Dalam gelombang mekanik, seperti gelombang suara, kecepatan tergantung pada sifat fisik medium, seperti kepadatan dan kekakuan. Dalam gelombang elektromagnetik, kecepatan cahaya di ruang hampa adalah konstan, sekitar 3 x 10^8 meter per detik.

Rumus gelombang secara umum digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang. Adapun rumusnya adalah berikut ini:

v = f x λ

Catatan:
- v adalah kecepatan gelombang,
- f adalah frekuensi gelombang, dan
- λ adalah panjang gelombang.

Jenis-jenis gelombang.

foto: freepik.com

1. Gelombang mekanik.

2. Gelombang elektromagnetik.

Cepat rambat gelombang.

Rumus gelombang secara umum digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang. Adapun rumusnya adalah berikut ini:

v = f x λ

Catatan:
- v adalah kecepatan gelombang,
- f adalah frekuensi gelombang, dan
- λ adalah panjang gelombang.

Contoh soal rumus gelombang.

foto: freepik.com

Contoh Soal 1:

Sebuah gelombang elektromagnetik memiliki panjang gelombang 500 nanometer (nm) dan frekuensi 6 × 10¹ Hertz (Hz). Hitunglah kecepatan rambat gelombang tersebut!

Pemecahan Soal:
Dalam rumus kecepatan gelombang v = f x λ, kita diberikan nilai λ = 500 nm dan f = 6 x 10¹ Hz.

Langkah-langkahnya:
- Konversi panjang gelombang ke meter: 500 nm = 500 x 10 m = 5 x 10 m
- Gunakan rumus kecepatan gelombang: v = f x λ
- Masukkan nilai λ = 5 x 10 m dan f = 6 10¹ Hz ke dalam rumus.

v = 6 x 10¹ Hz x 5 x 10
v = 3 x 10 m/s

Jadi, kecepatan rambat gelombang elektromagnetik tersebut adalah 3 x 10 m/s.

Contoh Soal 2:

Sebuah gelombang suara memiliki frekuensi 400 Hz dan kecepatan rambat 340 m/s. Tentukan panjang gelombangnya!

Pemecahan Soal:
Kita diberikan nilai f = 400 Hz dan v = 340 m/s. Nah, kita diminta untuk mencari λ.

Langkah-langkahnya:
- Gunakan rumus v = f x λ dan ubah rumus untuk mencari λ.
- Masukkan nilai v = 340 m/s dan f = 400 Hz ke dalam rumus.

λ = v/f
λ = 340/400 = 0.85 meter

Jadi, panjang gelombang dari gelombang suara tersebut adalah 0.85 meter.

Contoh Soal 3:

Gelombang air di permukaan danau memiliki panjang gelombang 2 meter. Jika kecepatan rambat gelombang adalah 1 m/s, berapakah frekuensi gelombang air tersebut?

Pemecahan Soal:
Kita diberikan nilai λ = 2 meter dan v = 1 m/s. Kita diminta untuk mencari (f).

Langkah-langkahnya:
- Gunakan rumus v = f x λ dan ubah rumus untuk mencari (f).
- Masukkan nilai v = 1 m/s dan λ = 2 meter ke dalam rumus.

f = v/λ
f = 1/2 = 0.5 Hz

Jadi, frekuensi gelombang air di permukaan danau tersebut adalah 0.5 Hz.

Contoh Soal 4:

Sebuah gelombang elektromagnetik memiliki frekuensi 5 × 10¹ Hz dan kecepatan rambat 3 × 10 m/s. Tentukan panjang gelombangnya!

Pemecahan Soal:
Kita diberikan nilai f = 5 x 10¹ Hz dan v = 3 x 10) m/s. Kita diminta untuk mencari .

Langkah-langkahnya:
- Gunakan rumus v = f x λ dan ubah rumus untuk mencari λ.
- Masukkan nilai f = 5 x 10¹ Hz dan v = 3 x 10 m/s ke dalam rumus.

λ = v/f = (3 x 10) : (5 x 10¹) = 6 x 10 meter

Jadi, panjang gelombang dari gelombang elektromagnetik tersebut adalah 6 x 10 meter.

Contoh Soal 5:

Sebuah gelombang memiliki panjang gelombang 0.02 meter dan kecepatan rambat 340 m/s. Tentukan frekuensi gelombang tersebut.

Pemecahan Soal:
Kita diberikan nilai λ = 0.02 meter dan v = 340 m/s. Kita diminta untuk mencari (f).

Langkah-langkahnya:
- Gunakan rumus v = f x λ dan ubah rumus untuk mencari (f).
- Masukkan nilai λ = 0.02 meter dan v = 340 m/s ke dalam rumus.

f = v/λ
f = 340/0.02 = 17000 Hz

Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 17000 Hz.

Dengan memahami dan menerapkan rumus kecepatan gelombang v = f x λ, kamu dapat menyelesaikan berbagai jenis soal yang melibatkan perhitungan panjang gelombang, frekuensi, dan kecepatan gelombang dengan mudah.

Cara mudah mengerjakan soal menggunakan rumus gelombang.

foto: freepik.com

- Pastikan untuk selalu mengetahui nilai yang diketahui dan yang dicari dalam suatu soal.
- Gunakan rumus kecepatan gelombang v = f x λ dengan memahami bagaimana memanfaatkan rumus untuk mencari nilai yang belum diketahui.
- Tahu hubungan antara frekuensi, panjang gelombang, dan kecepatan gelombang, sehingga jika salah satunya diketahui, kamu dapat mencari yang lainnya.
- Gunakan konsistensi satuan dalam perhitungan.

Kesimpulan.

Gelombang adalah fenomena yang melibatkan perambatan energi melalui medium atau ruang hampa. Mereka bisa berbentuk gelombang mekanik atau gelombang elektromagnetik, dengan sifat dan karakteristik yang berbeda.

Kecepatan gelombang dihitung dengan rumus v = f x λ, di mana frekuensi (f) dan panjang gelombang (λ) berperan penting dalam perhitungan. Pemahaman yang baik tentang konsep ini akan memudahkan dalam menyelesaikan soal terkait gelombang.