Artikel ini menjelaskan apa itu gelombang longitudinal dalam fisika dan apa saja ciri-cirinya. Jadi anda akan mengetahui pengertian gelombang longitudinal, contoh gelombang longitudinal dan apa persamaan gelombang longitudinal.
Apa itu gelombang longitudinal?
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang gerak osilasi partikel-partikel mediumnya terjadi searah dengan arah rambat gelombang. Dengan kata lain, pada gelombang longitudinal, partikel-partikel dalam medium bergerak secara longitudinal.
Misalnya gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, karena pada gelombang jenis ini pergerakan mediumnya sejajar dengan rambat gelombang.
Gelombang mekanik longitudinal disebut juga gelombang kompresi atau gelombang kompresibilitas karena menghasilkan kompresi dan penghalusan saat melewati suatu medium.
Ciri-ciri gelombang longitudinal
Ciri-ciri atau bagian-bagian gelombang longitudinal adalah:
- Panjang gelombang (λ) : adalah jarak antara dua titik ekuivalen yang berurutan pada gelombang.
- Siklus atau osilasi : merupakan lintasan gelombang dari satu titik ke titik ekuivalen berikutnya. Oleh karena itu, selama satu siklus, gelombang longitudinal menyelesaikan fase ekspansi satu kali dan fase kompresi satu kali.
- Amplitudo (A) : adalah jarak, perpanjangan maksimum gelombang dan posisi setimbangnya.
- Periode (T) : adalah waktu yang diperlukan gelombang longitudinal untuk melakukan getaran sempurna.
- Frekuensi (f) : adalah banyaknya osilasi atau getaran yang dihasilkan gelombang per satuan waktu.
- Frekuensi sudut (atau denyut) (ω) : ini adalah kecepatan osilasi gelombang.
- Kecepatan rambat (v) : ini adalah kecepatan rambat gelombang.
Contoh gelombang longitudinal
Setelah kita mengetahui pengertian gelombang longitudinal, kita akan melihat beberapa contoh gelombang jenis ini untuk lebih memahami konsepnya.
Contoh gelombang longitudinal:
- Gelombang suara.
- Gelombang yang merambat sepanjang pegas ketika berosilasi.
- Gelombang seismik yang ditimbulkan oleh gempa bumi.
- Gelombang tekanan.
Rumus gelombang longitudinal
Gelombang longitudinal digambarkan dengan rumus y(x,t) = A sin(k x – ω t + φ 0 ). Persamaan ini juga digunakan untuk mendeskripsikan jenis gelombang lainnya, namun dalam rumus gelombang longitudinal, y(x,t) menunjukkan perpindahan horizontal relatif terhadap posisi kesetimbangan, bukan perpindahan vertikal.
Emas:
-
mewakili perpindahan horizontal suatu titik pada gelombang longitudinal relatif terhadap posisi kesetimbangannya.
-
adalah amplitudo perpindahan gelombang longitudinal.
-
adalah jarak dari titik yang diteliti ke sumber gelombang.
-
adalah bilangan gelombang.
-
adalah frekuensi sudut atau denyut.
-
adalah momen waktu.
-
adalah fase awal gelombang.
Perhatikan bahwa bilangan gelombang dan frekuensi sudut gelombang longitudinal dihitung menggunakan rumus berikut:
![\begin{array}{c}k=\cfrac{2\pi}{\lambda}\\[4ex]\omega=\cfrac{2\pi}{T}=2\pi f\end{ tableau}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-bd9a9c86ac7bfe615da6e49025b8b40f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Emas:
-
adalah bilangan gelombang.
-
adalah panjang gelombang.
-
adalah frekuensi sudut atau denyut.
-
adalah intinya.
-
adalah frekuensinya.
gelombang longitudinal dan gelombang transversal
Terakhir, kita akan melihat apa perbedaan antara gelombang longitudinal dan gelombang transversal, karena keduanya merupakan jenis gelombang yang sangat umum dalam fisika.
Dalam fisika, gelombang transversal adalah salah satu jenis gelombang yang gangguannya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
Oleh karena itu, perbedaan antara gelombang longitudinal dan gelombang transversal adalah arah gangguannya. Pada gelombang longitudinal, arah gangguannya sama dengan arah gelombang, sedangkan pada gelombang transversal, arah gangguannya tegak lurus gelombang.