Gelombang Longitudinal: Pengertian - Rumus dan Contoh soal

Daftar isi

Pengertian Gelombang Longitudinal
Rumus menghitung Gelombang Longitudinal
Contoh soal dan Pembahasan

Setelah membahas mengenai gelombang stasioner, maka kali ini kita akan membahas mengenai gelombang longitudinal. Berikut pembahasannya.

Pengertian Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang di mana perpindahan media berada dalam arah yang sama dengan atau arah yang berlawanan dengan arah propagasi gelombang.

Gelombang longitudinal mekanis juga disebut gelombang kompresional atau kompresi, karena menghasilkan kompresi dan penghalusan ketika melalui medium dan gelombang tekanan, karena dapat menghasilkan kenaikan dan penurunan tekanan.

Jenis utama gelombang lainnya adalah gelombang transversal, di mana perpindahan medium berada pada sudut yang tepat terhadap arah rambat. Gelombang transversal.

Misalnya, menggambarkan beberapa gelombang suara dalam material padat (tetapi tidak dalam cairan) ini juga disebut “gelombang geser” untuk membedakannya dari gelombang tekanan (longitudinal) yang juga didukung material ini.

Gelombang longitudinal termasuk gelombang suara (getaran dalam tekanan, partikel perpindahan, dan kecepatan partikel yang diperbanyak dalam media elastis) dan gelombang-P seismik (diciptakan oleh gempa bumi dan ledakan).

Dalam gelombang longitudinal, perpindahan media sejajar dengan rambatan gelombang.

Gelombang sepanjang daerah membentang, di mana jarak antara kumparan meningkat dan menurun adalah visualisasi yang baik, dan kontras dengan gelombang berdiri di sepanjang contohnya senar gitar berosilasi yang melintang.

Rumus menghitung Gelombang Longitudinal

Panjang gelombang (λ) pada gelombang longitudinal dari awal sebuah rapatan sampai ke ujung sebuah regangan.

Satu gelombang penuh dapat terbentuk jika pada medium (slinki atau tali) diberi satu getaran ( t=T ).

Jarak gelombang dalam waktu satu periode disebut panjang gelombang λ. Misalkan cepat rambat gelombang ialah v, dengan memakai rumus jarak

S=vt.

Periode (T) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan 1 kali getaran.

Rumus Periode:

T = t/n

Keterangan:
T = periode (s)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran.

Frekuensi (f) adalah banyaknya getaran yang terjadi selama satu sekon.

Rumus Frekuensi:

f = n/t

Keterangan :
f = frekuensi (Hz)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran.

Hubungan antara frekuensi (f) dan periode (T)

f = 1/T atau T = 1/f

Keterangan :
f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)

Rumus Cepat Rambat Gelombang

λ = v.f atau v =  λ/T

Keterangan :
v = cepat rambat gelombang (m/s)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode
f = frekuensi (Hz)

(1 gelombang longitudinal = 1 λ = 1 rapatan + 1 regangan).

Contoh soal dan Pembahasan

Soal 1

tAB = 5 s
n = 2
½ λ =10
λ = 20 m

Jawaban :

T = t/n
T = 10/2= 5s
v = λ/T
v = 20/5
v = 4 m/s.

Jadi cepat rambat gelombang dari A ke B adalah 4 m/s.

Soal 2

Sebuah gelombang longitudinal memiliki panjang gelombang 2 m. Apabila frekuensi gelombang itu adalah 300 Hz, hitunglah cepat rambat gelombang tersebut?

Jawaban:

v = λ x f
v = 2 m x 300 Hz
v = 600 m/s.

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 600 m/s.

Soal 3

Diketahui sebuah gelombang longitudinal mempunyai panjang gelombang 4 m. Apabila frekuensi pada gelombang tersebut ialah 200 Hz, hitunglah berapa cepat rambat gelombang itu?

Jawaban:

v = λ x f
v = 4 m x 200 Hz
v = 800 m/s.

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut ialah 800 m/s.

Soal 4

Diketahui gelombang longitudinal memiliki panjang gelombang 4 m. jika frekuensi pada gelombang tersebut 200 Hz, maka coba hitunglah berapa cepat rambat gelombang tersebut?

Jawaban:

v = λ x f
v = 4 m x 200 Hz
v = 800 m/s.

Jadi, cepat rambat gelombang tersebut adalah 800 m/s.

Soal 5

Suatu gelombang transversal merambat dengan sejauh 20 cm dalam waktu 4 detik dan memiliki karakteristik seperti yang diberikan pada gambar dibawah. Tentukan: