Bank Soal Fisika SMA Konsep dan Gejala Gelombang

Diketahui:

Kecepatan rambat gelombang $v=3$ m/s

Banyaknya gelombang $n=2,5$ gelombang $\rightarrow$ karena berdasarkan gambar, terdapat 3 rapatan dan 2 renggangan, dimana satu rapatan dan satu renggangan merupakan satu gelombang.

Panjang lintasan $x=150$ cm $=1,5$ m

Ditanya:

Frekuensi gelombang $f=$ ?

Dijawab:

Gelombang merupakan perambatan suatu getaran yang disertai pemindahan energi dari suatu tempat ke tempat lain, tetapi tidak disertai medium perambatannya. Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang dihasilkan dalam satu kali getaran dan dinyatakan dengan persamaan:

$f=\frac{n}{t}$

Berdasarkan konsep, hasil kali antara panjang gelombang dengan frekuensi adalah cepat rambat gelombang.

$v=\lambda f$

sehingga frekuensi dapat juga dinyatakan dengan

$f=\frac{v}{\lambda}$

Cepat rambat gelombang merupakan jarak yang ditempuh gelombang dalam selang waktu merambatnya. Jarak yang ditempuh dalam satu gelombang sama dengan $1\lambda$ atau satu panjang gelombang. Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak berurutan atau jarah dua dasar berurutan. Pada gelombang longitudinal, jarak antara dua pusat renggangan yang berdekatan atau dua pusat rapatan yang berdekatan dihitung satu panjang gelombang. Adapun jarak antara pusat renggangan dan pusat rapatan yang berdekatan adalah setengah panjang gelombang. Hal ini juga berlaku pada gelombang transversal dengan mengganti renggangan dan rapatan menjadi bukit dan lembah atau puncak dan dasar gelombang. Selain itu, berdasarkan karakteristik gelombang, sepanjang lintasan x dapat membentuk beberapa gelombang sebanyak n, dan dinyatakan dengan persamaan

$x=n\lambda$

Maka, untuk menentukan panjang gelombang dari gelombang longitudinal dapat menggunakan

$x=n\lambda$

$1,5=2,5\lambda$

$\lambda=\frac{1,5}{2,5}$

$\lambda=0,6$ m

Selanjutnya menentukan frekuensi gelombang melalui persamaan cepat rambat

$v=\lambda f$

$f=\frac{v}{\lambda}$

$f=\frac{3}{0,6}$

$f=5$ Hz

Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 5 Hz.