GELOMBANG TRANSVERSAL: KARAKTERISTIK DAN CONTOH - FISIK - 2025

The gelombang transversal adalah mereka yang osilasi terjadi dalam tegak lurus arah ke arah propagasi gelombang. Sebaliknya, gelombang longitudinal adalah gelombang dimana perpindahan melalui medium terjadi searah dengan perpindahan gelombang.

Harus diingat bahwa gelombang merambat melalui media berdasarkan getaran yang ditimbulkannya dalam partikel media tersebut. Jadi arah rambat gelombang bisa sejajar atau tegak lurus dengan arah getaran partikel. Oleh karena itu, dibuat perbedaan antara gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Contoh paling umum dari gelombang transversal adalah gelombang melingkar yang merambat di seluruh permukaan air saat batu dilempar. Gelombang elektromagnetik seperti cahaya juga merupakan gelombang transversal. Sedangkan untuk gelombang elektromagnetik, tidak ada getaran partikel seperti pada gelombang lainnya.

Meski begitu, mereka adalah gelombang transversal karena medan listrik dan magnet yang terkait dengan gelombang tersebut tegak lurus dengan arah rambat gelombang. Contoh lain dari gelombang geser adalah gelombang yang ditransmisikan sepanjang tali dan gelombang S atau gelombang seismik sekunder.

karakteristik

Gelombang, baik itu transversal maupun longitudinal, memiliki sederet karakteristik yang menentukannya. Secara umum, karakteristik gelombang yang paling penting adalah yang dijelaskan di bawah ini:

Amplitudo gelombang (A)

Ini didefinisikan sebagai jarak antara titik terjauh sebuah gelombang dan titik kesetimbangannya. Karena panjang, itu diukur dalam satuan panjang (biasanya diukur dalam meter).

Panjang gelombang (λ)

Ini didefinisikan sebagai jarak (biasanya diukur dalam meter) yang ditempuh oleh gangguan dalam interval waktu tertentu.

Jarak ini diukur, misalnya antara dua puncak yang berurutan (puncak merupakan titik terjauh dari posisi kesetimbangan di puncak gelombang), atau juga antara dua lembah (titik terjauh dari posisi kesetimbangan di bawah gelombang) berturut-turut.

Namun, Anda sebenarnya dapat mengukur antara dua titik yang berurutan pada gelombang yang berada dalam fase yang sama.

Periode (T)

Ini didefinisikan sebagai waktu (biasanya diukur dalam detik) yang dibutuhkan gelombang untuk melalui siklus atau osilasi lengkap. Ini juga dapat didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh jarak yang setara dengan panjang gelombangnya.

Frekuensi (f)

Ini didefinisikan sebagai jumlah osilasi yang terjadi dalam satu unit waktu, biasanya satu detik. Jadi, saat waktu diukur dalam detik (s), frekuensi diukur dalam Hertz (Hz). Frekuensi biasanya dihitung dari periode menggunakan rumus berikut:

f = 1 / T

Kecepatan perambatan gelombang (v)

Ini adalah kecepatan di mana gelombang (energi gelombang) merambat melalui media. Biasanya diukur dalam meter per detik (m / s). Misalnya, gelombang elektromagnetik bergerak dengan kecepatan cahaya.

Kecepatan propagasi dapat dihitung dari panjang gelombang dan periode atau frekuensi.

V = λ / T = λ f

Atau cukup membagi jarak yang ditempuh gelombang dalam waktu tertentu:

v = s / t

Contoh

Gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah kasus terpenting dari gelombang geser. Karakteristik khusus dari radiasi elektromagnetik adalah, berlawanan dengan gelombang mekanis yang membutuhkan media untuk merambat, mereka tidak memerlukan media untuk merambat dan dapat melakukannya dalam ruang hampa.

Ini bukan untuk mengatakan bahwa tidak ada gelombang elektromagnetik yang merambat melalui media mekanik (fisik). Beberapa gelombang transversal adalah gelombang mekanis, karena gelombang tersebut membutuhkan media fisik untuk perambatannya. Gelombang mekanik transversal ini disebut gelombang T atau gelombang geser.

Lebih lanjut, seperti yang telah disebutkan di atas, gelombang elektromagnetik merambat dengan kecepatan cahaya, yang dalam kasus vakum adalah 3 ∙ 10 ⁸ m / s.

Contoh gelombang elektromagnetik adalah cahaya tampak, yaitu radiasi elektromagnetik yang panjang gelombangnya antara 400 dan 700 nm.

Gelombang melintang di dalam air

Kasus yang sangat khas dan sangat grafis dari gelombang transversal adalah yang terjadi ketika sebuah batu (atau benda lain) dilemparkan ke dalam air. Ketika ini terjadi, gelombang melingkar dihasilkan yang merambat dari tempat batu menghantam air (atau fokus gelombang).

Pengamatan gelombang ini memungkinkan kita untuk mengapresiasi bagaimana arah getaran yang terjadi di dalam air tegak lurus dengan arah pergerakan gelombang.

Ini paling baik dilihat jika pelampung ditempatkan di dekat titik tumbukan. Pelampung naik dan turun secara vertikal saat front gelombang tiba, yang bergerak secara horizontal.

Yang lebih rumit adalah pergerakan ombak di lautan. Pergerakannya tidak hanya mempelajari gelombang transversal, tetapi juga sirkulasi arus air ketika gelombang lewat. Oleh karena itu, sebenarnya pergerakan air di lautan dan samudera tidak dapat direduksi hanya menjadi gerakan harmonik sederhana.

Lambaikan tali

Seperti yang telah disebutkan, kasus umum lain dari gelombang transversal adalah perpindahan getaran dengan sebuah string.

Untuk gelombang-gelombang ini, kecepatan gelombang bergerak ke bawah tali yang diregangkan ditentukan oleh tegangan tali dan massa per satuan panjang tali. Jadi, kecepatan gelombang dihitung dari ekspresi berikut:

V = (T / m / L) ^1/2

Dalam persamaan ini, T adalah tegangan tali, m massanya, dan L panjang tali.

Referensi

1. Gelombang transversal (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 21 April 2018, dari es.wikipedia.org.
2. Radiasi elektromagnetik (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 21 April 2018, dari es.wikipedia.org.
3. Gelombang transversal (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 21 April 2018, dari en.wikipedia.org.
4. Fidalgo Sánchez, José Antonio (2005). Fisika dan kimia. Everest
5. David C. Cassidy, Gerald James Holton, Floyd James Rutherford (2002). Memahami fisika. Birkhäuser.
6. Prancis, AP (1971). Getaran dan Gelombang (MIT Introductory physics series). Nelson Thornes.