Pengertian Gelombang Dan Bunyi

GELOMBANG DAN BUNYI

1. Pengertian Gelombang

Gelombang adalah gejala dari perambatan usikan (gangguan) di dalam suatu medium. Pada peristiwa rambatan tersebut tidak disertai dengan perpindahan tempat yang permanen dari materi – materi medium. Rambatan dari usikan (gangguan) itu merupakan rambatan energi. 

2. Jenis-Jenis Gelombang 

2.1 Berdasarkan Medium Perambatan
Secara umum hanya terdapat dua jenis gelombang saja, yakni gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Pembagian jenis gelombang ini didasarkan pada medium perambatan gelombang.
 1. Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik merupakan gelombang yang membutuhkan medium untuk berpindah tempat. Gelombang laut, gelombang tali atau gelombang bunyi termasuk dalamgelombang mekanik. Kita dapat menyaksikan gulungan gelombang laut karena gelombangmenggunakan laut sebagai perantara. Kita bisa mendengarkan musik karena gelombang bunyimerambat melalui udara hingga sampai ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akanmendengarkan bunyi. Dalam hal ini udara berperan sebagai medium perambatan bagi gelombang bunyi.
 Gelombang mekanik terdiri dari dua jenis, yakni:
 a. Gelombang Transversal.
 b.Gelombang Longitudinal.
2. Gelombang Transversal
Suatu gelombang dapat dikelompokkan menjadi gelombang trasnversal jika partikel- partikel mediumnya bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah tegak lurus terhadap gerak gelombang. Contoh gelombang transversal adalah gelombang tali. Ketika kita menggerakan talinaik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang. Bentuk gelombang transversal tampak seperti gambar di bawah ini.

Berdasarkan gambar di atas, tampak bahwa gelombang merambat ke kanan pada bidanghorisontal, sedangkan arah getaran naik-turun pada bidang vertikal. Garis putus-putus yang digambarkan di tengah sepanjang arah rambat gelombang menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau air). Titik tertinggi gelombang disebut puncak .Sedangkan titik terendah disebut lembah.

3. Gelombamg Longitudinal
Selain gelombang tranversal terdapat juga gelombang longitudinal jika pada transversal arah getaran medium tegak lurus arah rambatan maka pada gelombang lingitudinal arah getaran medium sejajar dengan arah rambat gelombang. Perhatikan gambar 3.2.1.2 dibawah ini:

Pada gambar diatas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan dan renggan merambat sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah dimana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan rengangan merupakan daerah dimana kumparan pegas saling menjauh. Jika gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah maka gelombang longitudinal terdiri dari pola rapatan dan rengangan misalnya gelombang bunyi.

4. Gelombang elektromagnetik
Sebelumnya sudah membahas tentang gelombang mekanik. Kalau gelombang mekaik membutuhkan medium untuk berpindah tempat dari satu tempat ketempat yang lain sedangkan gelombang elektromagnetik dididalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara.
Contohnya :
a. Gelombang Radio Gelombang radio mempunyai daerah frekuensi antara 104 sampai 107 hertz, yang dipergunakan sebagai alat komunikasi. Gelombang ini digunakan sebagai pembawa informasi dari satu tempat ke tempat lain. Karena sifatnya yang mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi, maka gelombang radio dapat mencapai tempat - tempat di bumi yang jaraknya sangat jauh dari pemancar radio. Informasi yang berupa suara dibawa oleh gelombang radio sebagai perubahan amplitudo yang disebut modulasi amplitudo, maupun sebagai perubahan frekuensi yang disebut modulasi frekuensi.
 b. Gelombang Televisi Mempunyai frekuensi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio, gelombang televisi ini merambat lurus, tidak dapat dipantulkan oleh lapisan – lapisan atmosfer bumi.untuk menangkap siaran televisi di Jakarta, untuk wilayah Bandung memerlukan sebuah stasiun penghubung (relay). Demikian juga untuk daerah yang lebih jauh lagi diperlukan satelit sebagai stasiun penghubung.
 c. Gelombang Radar Radar merupakan singkatan dari Radio Detection And Ranging, menggunakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi sekitar 1010 hertz. Antena radar dapat bertindak sebagai pemancar dan penerima gelombang.Pancaran dilakukan secara terarah dalam bentuk pulsa dalam selang waktu tertentu, bila pulsa tersebut mengenai sasaran, misalnya pesawat terbang maka akan ada pulsa pantul yang sebagian akan diterima kembali oleh antena radar. Selain untuk mendeteksi sasaran, radar juga dapat dipergunakan membantu keamanan pendaratan pesawat - pesawat terbang penumpang. Dengan menggunakan radar, cuaca yang buruk tidak lagi merupakan penghambat pendaratan pesawat di bandara.
d. Sinar Infra Merah Radiasi sinar infra merah meliputi frekuensi 1011 – 1014 hertz, frekuensi ini dapat dihasilkan oleh getaran atom - atom dalam bahan. Getaran atom - atom pada suatu molekul dapat juga memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi - frekuensi yang khas dalam daerah infra merah, sehingga spektroskopi infra merah kini merupakan salah satu alat yang penting untuk mempelajari struktur molekul. Selain itu dengan menggunakan pelat - pelat potret yang peka terhadap gelombang infra merah, pesawat udara yang terbang tinggi ataupun satelit - satelit dapat membuat foto permukaan bumi.
 e. Sinar Tampak Merupakan sinar yang dapat membantu penglihatan manusia, supaya benda – benda dapat terlihat oleh mata diperlukan sinar tampak atau cahaya. Berada pada frekuensi yang cukup sempit dengan panjang gelombang antara 3900 A° – 7800 A° dengan spektrum warna: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.
 f. Sinar Ultra Violet Kebanyakan atom – atom memancarkan sinar dengan frekuensi – frekuensi yang khas pada daerah sinar tampak dan sinar ultra violet. Sinar ultra violet mempunyai frekuensi antara 1015 – 1016 hertz.ini memungkinkan untuk pengenalan unsur – dalam suatu bahan dengan tekhnik spektroskopi.
 g. Sinar X Sinar X ini ditemukan oleh Wilhem Conrad Rontgen, sehingga sinar X sering disebut dengan sinar Rontgen. Sinar ini dapat dihasilkan dengan menembakkan elektron dalam tabung ruang hampa pada permukaan keping logam, karena panjang gelombangnya yang sangat pendek sinar X mempunyai daya tembus yang sangat kuat. Frekuensinya antara 1016 – 1020 hertz. Sinar X banyak dipergunakan dalam bidang kedokteran maupun dalam bidang industri.
 h. Sinar Gamma Sinar ini mempunyai frekuensi antara 1020 – 1025 hertz, merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi terbesar. Sinar gamma ini dihasilkan oleh inti – inti atom yang tidak stabil.

Berdasarkan Amplitudonya: 

1. Gelombang Berjalan Gelombang yang amplitudonya tetap pada titik yang dilewatinya.Misalnya gelombang yang merambat pada tali yang sangat panjang.
 2. Gelombang Stasioner gelombang yang amplitudonya tidak tetap pada titik yang dilewatinya, yang terbentuk dari interferensi dua buah gelombang datang dan pantul yang masing-masing memiliki frekuensi dan amplitudo sama tetapi fasenya berlawanan.Contohnya gelombang pada sinar gitar.

  Cepat Rambat dan Frekuensi Gelombang 

A. Cepat Rambat Gelombang yang merambat lurus dari satu titik ke titik yang lainnya memerlukan waktu, dengan kata lain gelombang memiliki kecepatan untuk merambat. Jadi cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu satuan waktu. 

Cepat rambat gelombang diberi lambang “V” dengan satuan m/detik. Rumus untuk mencari cepat rambat gelombang : 

 V = λ . f (3.1) ket : 

 V : cepat rambat gelombang

 λ : panjang gelombang 

 T : periode 

 f : frekuensi

 B. Frekuensi 

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu. Frekuensi dinotasikan dengan huruf “f” dan dengan satuan Hertz atau biasa disingkat dengan Hz. 

Rumus untuk mencari besarnya frekuensi : 

 f =1/T (3.2) 

Dimana: 

T = periode(detik)

 f = frekuensi(Hz) 

C. Periode 

Periode adalah selang waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang. Periode dinotasikan dengan huruf “T“ dan satuannya adalah detik. Yang disebut dengan gelombang sempurna pada gelombang tranversal adalah gerakan gelombang dari kedudukan seimbang ke puncak gelombang kemudian kembali ke kedudukan seimbang lalu ke lembah gelombang sampai kembali ke kedudukan seimbang.