▷ Gerakan gelombang

Artikel ini menjelaskan apa itu gerak gelombang dalam fisika dan apa saja ciri-cirinya. Dengan demikian, Anda akan mengetahui pengertian gerak gelombang, rumus gerak gelombang, dan apa saja jenis-jenis gerak gelombang.

Apa itu gerak gelombang?

Gerak gelombang merupakan gerak yang digambarkan oleh gelombang harmonik. Dengan kata lain gerak gelombang merupakan perambatan suatu gangguan yang berosilasi secara terus menerus dan berkala.

Oleh karena itu, gerak gelombang adalah gerak yang dilakukan gelombang ketika berosilasi di sekitar posisi setimbang.

Misalnya, jika seutas tali diikat pada salah satu ujungnya dan ujung lainnya digetarkan, maka timbullah gerakan gelombang ketika tali tersebut berosilasi secara vertikal sehingga timbullah gelombang.

Selain itu, salah satu ciri pergerakan gelombang adalah perpindahan energi dari satu tempat ke tempat lain, tetapi bukan materi.

➤ Lihat: Apa itu gelombang harmonik?

Contoh gerak gelombang

Untuk memahami konsep gerak gelombang secara utuh, kita akan melihat beberapa contoh gerak jenis ini.

Contoh gerak gelombang:

Gelombang suara adalah gerakan seperti gelombang.
Gelombang yang terjadi pada permukaan kolam air apabila dilempar batu merupakan gerak gelombang.
Gelombang yang dihasilkan oleh getaran tali merupakan gerak gelombang.
Gelombang yang merambat melalui suatu sumber disebut gerak gelombang.

Ciri-ciri gerak gelombang

Ciri-ciri gerak gelombang adalah sebagai berikut :

Perpanjangan (y) : adalah jarak antara posisi gelombang dengan posisi setimbangnya.
Amplitudo (A) : adalah jarak antara perpanjangan maksimum dan posisi setimbangnya.
Puncak : masing-masing titik tertinggi gelombang.
Lembah : masing-masing titik terendah gelombang.
Siklus atau osilasi : merupakan lintasan gelombang dari satu titik ke titik ekuivalen berikutnya.
Panjang gelombang (λ) : adalah jarak antara dua titik ekuivalen yang berurutan pada gelombang.
Periode (T) : adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu getaran penuh.
Frekuensi (f) : adalah banyaknya osilasi atau getaran yang dihasilkan gelombang per satuan waktu.

$f=\cfrac{1}{T}$

Frekuensi sudut (atau denyut) (ω) : ini adalah kecepatan osilasi gelombang.

$\omega=\cfrac{2\cdot \pi}{T}=2\cdot \pi \cdot f$

Bilangan gelombang (k) : Didefinisikan sebagai banyaknya siklus yang dilakukan sepanjang 2π meter.

$k=\cfrac{2\cdot \pi}{\lambda}$

Kecepatan rambat (v) : ini adalah kecepatan rambat gelombang.

$v=\cfrac{\lambda}{T}=\cfrac{\omega}{k}$

Rumus gerak gelombang

Persamaan gerak gelombang adalah y(x,t) = A sin(k x ± ω t + φ ₀ ). Rumus ini digunakan untuk menghitung perpanjangan suatu titik gerak gelombang pada suatu posisi tertentu dan waktu tertentu.

$y(x,t)=A\cdot \text{sin}(k\cdot x\pm w\cdot t+\phi_0)$

Emas:

$y$

adalah perpanjangan gelombang.
$A$

adalah amplitudo gelombang.
$x$

adalah jarak dari titik yang diteliti ke asal gelombang.
$k$

adalah bilangan gelombang.
$\omega$

adalah frekuensi sudut atau denyut.
$t$

adalah momen waktu.
$\phi_0$

adalah fase awal gelombang.

Tanda di depan kecepatan sudut menentukan arah maju gelombang. Jika bernilai negatif berarti pergerakan gelombang merambat ke arah kanan, sebaliknya jika tandanya positif berarti pergerakan gelombang merambat ke arah kiri.

Catatan: Perlu diingat bahwa ada beberapa cara untuk menyatakan persamaan gerak gelombang, sehingga dapat juga dinyatakan dengan fungsi kosinus. Namun, ekspresi yang paling banyak digunakan adalah fungsi yang dijelaskan dalam artikel ini.

Jenis-jenis gerak gelombang

Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan pergerakan gelombang, maka sekarang kita akan melihat apa saja jenis-jenis pergerakan gelombang menurut kriteria yang dipilih untuk mengklasifikasikannya.

Menurut dimensi propagasi

Gerak gelombang satu dimensi : Gerak gelombang hanya merambat satu arah.
Gerak gelombang dua dimensi : Gerak gelombang merambat dalam dua dimensi, yaitu melintasi suatu permukaan.
Gerak gelombang tiga dimensi : gerak gelombang merambat dalam tiga dimensi, yaitu melalui ruang.

Menurut arah getarannya

Pergerakan gelombang memanjang : arah getarnya sama dengan arah rambat gelombang.
Gerak gelombang melintang : arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

Tergantung pada medianya

Pergerakan gelombang mekanis : Pergerakan gelombang memerlukan dukungan material untuk merambat.
Pergerakan gelombang elektromagnetik : Pergerakan gelombang dapat merambat dalam ruang hampa.

Pergerakan ombak