Hai sobat hitung, kembali lagi bersama RumusHitung.com. Kali ini rumushitung akan mengajak sobat untuk membahas materi tentang Cepat Rambat Gelombang. Submateri yang akan dijelaskan, antara lain rumus cepat rambat gelombang, sifat, dan contoh soal.
Gelombang adalah getaran yang merambat di ruang angkasa yang membawa energi dan momentum dari satu titik ke titik lainnya tanpa memindahkan materi. Contoh yang paling umum digunakan pada gelombang adalah suara di air, suara yang menyebar melalui gerakan gelombang, sinyal TV, dll. Gelombang dikelompokkan ke dalam jenis yang berbeda tergantung pada jenis media, energi perambatan, dimensi, dan getaran partikel.
Contents
Apa itu Cepat Rambat Gelombang?
Sekarang, kita terus-menerus berbicara tentang istilah cepat rambat gelombang. Untuk memahami cepat rambat gelombang, mari kita lihat artinya terlebih dahulu.
- Cepat rambat gelombang didefinisikan sebagai kecepatan yang terkait dengan getaran yang merambat dalam medium tertentu. Dengan kata lain, cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gerakan periode per satuan waktu.
- Cepat rambat gelombang juga dikenal sebagai kecepatan fasa karena semua partikel pada kerak dan palung berada dalam fasa satu sama lain, dapat dikatakan bahwa fasa bergerak dengan cepat rambat gelombang.
Rumus Cepat Rambat Gelombang
Rumus cepat rambat gelombang adalah perkalian panjang gelombang dan frekuensi gelombang. Cara mencari cepat rambat sebuah gelombang digunakan rumus berikut :
Cepat rambat gelombang (v) secara matematis dapat ditulis,
⇒ v = ω / k
Keterangan :
ω – kecepatan sudut (rad/s)
k – bilangan gelombang
Nilai kecepatan sudut adalah ω = 2 π f, dimana f – frekuensi gelombang
Nilai bilangan gelombang adalah k = 2π / λ, dimana λ – panjang gelombang
Substitusikan ke dalam persamaan (1), maka diperoleh,
⇒ v = 2πf / (2π/λ)
Oleh karena itu,
⇒ v = λ x f ……. (2)
Keterangan :
λ – panjang gelombang (m)
f – frekuensi gelombang (Hz)
Jika terdapat rumus cepat rambat gelombang dengan periode, maka rumusnya :
⇒ v = λ / T ……. (3)
Dengan f = 1 / T
Keterangan :
T – Periode (detik)
Persamaan (2) dan (3) dikenal sebagai persamaan cepat rambat gelombang atau rumus cepat rambat gelombang.
Dalam gerakan gelombang, getaran berjalan melalui media karena osilasi periodik partikel yang berulang. cepat rambat gelombang akan berbeda dari kecepatan partikel yang bergetar pada posisi rata-ratanya. cepat rambat gelombang akan selalu konstan tetapi kecepatan partikel akan berubah seiring dengan periode waktu.
Sifat cepat rambat gelombang
Cepat rambat gelombang memiliki sifat sebagai berikut :
- Cepat rambat gelombang dalam suatu media selalu konstan.
- Tidak tergantung pada waktu dan sumber gelombang, tetapi cepat rambat gelombang tergantung pada panjang gelombang dari gelombang yang merambat dalam media tertentu.
- Tergantung pada media yang digunakan.
Contoh Soal dan Pembahasan Mudah
Contoh 1 : Bagaimana cara menghitung cepat rambat gelombang untuk gelombang periodik yang diberikan dengan panjang gelombang 3 m dan frekuensi 6 Hz?
Jawaban :
Diketahui :
λ = 3 m
f = 6 Hz
Kita harus menghitung cepat rambat gelombang dari gelombang periodik yang diberikan. Maka, cara mencari cepat rambat gelombang adalah :
⇒ v = λ x f
Mensubstitusikan nilai yang sesuai, maka kita dapatkan :
⇒ v = 3 x 6 = 18 m/s
Oleh karena itu, cepat rambat gelombang dari gelombang periodik adalah 18 m/s.
Contoh 2 : Bagaimana cara menentukan cepat rambat gelombang dengan panjang gelombang 20 m dan frekuensi 70 Hz?
Jawaban :
Diberikan :
Panjang gelombang gelombang periodik = λ = 20 m
Frekuensi gelombang periodik yang diberikan = f = 70 Hz
Kita harus menghitung cepat rambat gelombang dari gelombang periodik yang diberikan. Dari persamaan cepat rambat gelombang yang kita miliki,
⇒ v = λ x f
Mensubstitusikan nilai yang diketahui, diperoleh :
⇒ v = 20 x 70 = 1400 m/s
Oleh karena itu, cepat rambat gelombang dari gelombang periodik adalah 1400 m / s.
Lanjutan Contoh Soal dan Pembahasan Sedang
Contoh 3 : Diketahui cepat rambat gelombang 70 m/s. Jika Panjang Gelombang 1 m, maka frekuensi gelombang yang diberikan sebesar . . . .
Jawaban :
Diketahui,
λ = 1 m
v = 70 m / s
Dari persamaan cepat rambat gelombang yang kita miliki,
⇒ v = λ x f
Cara mencari frekuensi gelombang,
⇒ v = λ x f
⇒ f = v / λ
Maka,
⇒ v = λ x f
⇒ f = 70 / 1 = 70 Hz
Oleh karena itu, frekuensi gelombang yang diberikan adalah 70 Hz.
Contoh 4 : Gelombang dengan frekuensi 450 Hz melaju dengan kecepatan 200 m/s. Hitung panjang gelombangnya!
Jawaban :
Diketahui :
f = 450 Hz
v = 200 m/s
Hitung panjang gelombang yang diberikan. Dari persamaan cepat rambat gelombang yang kita miliki,
⇒ v = λ x f
⇒ λ = v / f
Maka, panjang gelombang tersebut diperoleh :
⇒ λ = 200 / 450 = 0,44 m
Oleh karena itu, panjang gelombangnya adalah 0,44 m.
Contoh 5 : Cepat rambat gelombang adalah 30 m/s dan panjang gelombangnya 12 m. Hitung frekuensi gelombang tersebut!
Jawaban :
Diketahui :
v = 30 m/s
λ = 12 m
Dari persamaan yang diketahui :
⇒ v = λ x f
⇒ f = v / λ
Diperoleh,
⇒ f = 30 / 12 = 2,5 Hz
Jadi, frekuensi gelombangnya adalah 2,5 Hz
Lanjutan Contoh Soal dan Pembahasan Sulit
Contoh 6 : Jika frekuensi gelombang tiga kalinya panjang gelombang, dan cepat rambat gelombangnya 12 m/s. Tentukan frekuensi dan panjang gelombangnya!
Jawaban :
Diketahui :
f = 3λ (frekuensi tiga kalinya panjang gelombang)
v = 12 m/s
Dari persamaan yang diketahui :
⇒ v = λ x f
Diperoleh,
⇒ v = λ x 3λ
⇒ 12 = 3λ2
Kemudian kita akarkan menghasilkan :
⇒ λ2 = 4
⇒ λ = 2 m
Substitusikan ke dalam f = 3λ :
f = 3(2) = 6 Hz
Jadi, frekuensi dan panjang gelombang adalah 6 Hz dan 2 m
Contoh 7 : Diketahui cepat rambat gelombang adalah 45 m/s dan periode gelombangnya 0,2 detik. Carilah panjang gelombang!
Jawaban :
Diketahui :
v = 45 m/s
T = 0,2 s
Dari persamaan yang diketahui :
⇒ v = λ / T
⇒ λ = v x T
Diperoleh :
⇒ λ = 45 x 0,2 = 9 m
Oleh karena itu, panjang gelombangnya adalah 9 m.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu cepat rambat gelombang?
Cepat rambat gelombang didefinisikan sebagai kecepatan yang terkait dengan getaran yang merambat dalam medium tertentu.
Bagaimana cara menghitung cepat rambat gelombang?
Jawab : cepat rambat gelombang dapat dihitung dengan mengetahui panjang gelombang dan frekuensi gelombang. Secara matematis diberikan oleh,
⇒ v = λ x f
Keterangan :
λ – Panjang gelombang (m)
f – Frekuensi gelombang (Hz)
Apa Faktor yang Mempengaruhi cepat rambat gelombang?
Jawab : cepat rambat gelombang bergantung pada faktor-faktor berikut :
– Jenis media yang digunakan.
– Panjang gelombang dari gelombang yang merambat dalam media tertentu.
Sekian pembahasan tentang cepat rambat gelombang. Semoga bermanfaat