GETARAN DAN GELOMBANG
BAB I Pendahuluan
A. Latar Belakang
Pernahkah kamu menyentuh sound system dalam keadaan berbunyi ? Ketika
menyentuh sound system tentu kita akan merasakan getaran. Dan pernahkah
kamu melemparkan batu ke permukaan air yang tenang? Maka akan terjadi
gelombang di permukaan air yang menjalar menjauhi pusat usikan yaitu tempat
jatuh batu tadi. Apabila yang jatuh ke permukaan air adalah tetes-tetes air
hujan dari pipa bocor akan menimbulkan usikan yang tiada henti. Dengan
demikian gelombang permukaan air akan terjadi terus menerus. Dan bayangkan
jika air yang menetes lebih dari satu, maka.pola gelombang permukaan air
yang saling melingkar akan berpadu dan menyatu. Tetapi tahukah kalian apa
yang dimaksud dengangetaran dan gelombang, bagaimana sifat-sifat, dan
bagaimana pula manfaat dari getaran dan gelombang tersebut.
B. Tujuan Praktikum
1. Praktikan mampu mengerti dan memahami pengertian getaran dan
gelombang pada pegas
2. Praktikan mampu menganalisa gaya eksternal terhadap pertambahan
panjang pegas
BAB II Teori Dasar
A. PENGERTIAN GETARAN DAN GELOMBANG
Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu.
Gelombang adalah suatu getaran yang merambat, selama perambatannya
gelombang membawa energi. Pada gelombang, materi yang merambat memerlukan
medium, tetapi medium tidak ikut berpindah.
2.1 GETARAN
Getaran adalah gerak bolak balik secara periodik melalui titik
kesetimbangan. Misalnya getaran beban pada ayunan sebuah bandul, gerak naik
turun benda yang digantungkan pada pegas, dll.
2.1.1 Ciri-ciri Getaran
Ciri getaran ditandai adanya amplitudo, frekuensi dan periode
getaran.
"titik A merupakan titik keseimbangan "
"simpangan terbesar terjauh bandul ( ditunjuk kan dengan jarak AB = "
"AC ) disebut amplitudo getaran. "
"jarak tempuh B – A – C – A – B disebut satu getaran penuh. "
B. JENIS-JENIS GELOMBANG
Walaupun terdapat banyak contoh gelombang dalam kehidupan kita, secara umum
hanya terdapat dua jenis gelombang saja, yakni gelombang mekanik dan
gelombang elektromagnetik. Pembagian jenis gelombang ini didasarkan pada
medium perambatan gelombang.
Terjadinya Gelombang
Gelombang terjadi karena adanya usikan yang merambat. Menurut konsep
fisika, cerminan gelombang merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya
tetap. Jadi, gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti
pemindahan massa medium.
Gejala mengenai gerak gelombang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-
hari. Seperti contoh gelombang yang dihasilkan oleh sebuah benda yang
dijatuhkan ke dalam air. Jadi gelombang adalah fenomena perambatan energi.
Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik merupakan gelombang yang membutuhkan medium untuk
berpindah tempat. Gelombang laut, gelombang tali atau gelombang bunyi
termasuk dalam gelombang mekanik. Kita dapat menyaksikan gulungan gelombang
laut karena gelombang menggunakan laut sebagai perantara. Kita bisa
mendengarkan musik karena gelombang bunyi merambat melalui udara hingga
sampai ke telinga kita. Tanpa udara kita tidak akan mendengarkan bunyi.
Dalam hal ini udara berperan sebagai medium perambatan bagi gelombang
bunyi.
Gelombang mekanik terdiri dari dua jenis, yakni gelombang transversal
(transverse wave) dan gelombang longitudinal (longitudinal wave).
Gelombang Transversal
Suatu gelombang dapat dikelompokkan menjadi gelombang trasnversal jika
partikel-partikel mediumnya bergetar ke atas dan ke bawah dalam arah tegak
lurus terhadap gerak gelombang. Contoh gelombang transversal adalah
gelombang tali. Ketika kita menggerakan tali naik turun, tampak bahwa tali
bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang.
Bentuk gelombang transversal tampak seperti gambar di bawah.
Berdasarkan gambar di atas, tampak bahwa gelombang merambat ke kanan pada
bidang horisontal, sedangkan arah getaran naik-turun pada bidang vertikal.
Garis putus-putus yang digambarkan di tengah sepanjang arah rambat
gelombang menyatakan posisi setimbang medium (misalnya tali atau air).
Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut
lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum
lembah, diukur dari posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan
berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang (disebut lambda – huruf
yunani). Panjang gelombang juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari
puncak ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah.
Gelombang Longitudinal
Selain gelombang transversal, terdapat juga gelombang longitudinal. Jika
pada gelombang transversal arah getaran medium tegak lurus arah rambatan,
maka pada gelombang longitudinal, arah getaran medium sejajar dengan arah
rambat gelombang. Jika dirimu bingung dengan penjelasan ini, bayangkanlah
getaran sebuah pegas. Perhatikan gambar di bawah…
Pada gambar di atas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan
gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas.
Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan
regangan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika
gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang
longitudinal terdiri dari pola rapatan dan regangan. Panjang gelombang
adalah jarak antara rapatan yang berurutan atau regangan yang berurutan.
Yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang sama dan
berurutan pada rapatan atau regangan (lihat contoh pada gambar di atas).
Salah satu contoh gelombang logitudinal adalah gelombang suara di udara.
Udara sebagai medium perambatan gelombang suara, merapat dan meregang
sepanjang arah rambat gelombang udara. Berbeda dengan gelombang air atau
gelombang tali, gelombang bunyi tidak bisa kita lihat menggunakan mata.
2.2.3 Sifat-sifat gelombang
a. Dapat Dipantulkan (Refleksi)
Pada proses pemantulan gelombang berlaku:
gelombang datang d, garis normal N dan gelombang pantul p terletak padasatu
bidang datar
sudut datang (i) = sudut pantul (r)
b. Dapat Dibiaskan (Refraksi)
Di dalam pembiasan gelombang akanberlaku Hukum Snellius:
"gelombang datang dari medium kurang rapat (n1) menuju medium lebihrapat
(n2) akan dibiaskan mendekati garis normal, begitu juga sebaliknya.
c. Dapat Dipadukan (Interferensi) 2.2.3 Sifat-sifat
gelombang
a. Dapat Dipantulkan (Refleksi)
Pada proses pemantulan gelombang berlaku:
gelombang datang d, garis normal N dan gelombang pantul p terletak padasatu
bidang datar
sudut datang (i) = sudut pantul (r)
b. Dapat Dibiaskan (Refraksi)
Di dalam pembiasan gelombang akanberlaku Hukum Snellius:
"gelombang datang dari medium kurang rapat (n1) menuju medium lebihrapat
(n2) akan dibiaskan mendekati garis normal, begitu juga sebaliknya.
c. Dapat Dipadukan (Interferensi)
Interferensi adalah perpaduan antara dua buah gelombang atau lebih pada
suatutempat pada saat yang bersamaan. Interferensi dapat terjadi bila
gelombangmelalui selaput tipis atau celah ganda maupun kisi-kisi. Contohnya
kepingan VCD yang ada warnanya.
d. Dapat Dilenturkan (Difraksi)
Lenturan gelombang dapat terjadi jika gelombang gelombang sampai pada
suatupenghalang yang berupa celah sempit. Jadi, jika gelombang melewati
celahsempit atau penghalang maka titik titik pada celah yang sempit itu
akan menjadisumber gelombang yang baru dan meneruskan gelombang itu ke
segala arah.
e. Dapat Diserap Arah Getarnya (Polarisasi)
Pengertian polarisasi hanya untuk gelombang transversal. Polarisasi
berkaitandengan arah getar gelombang medan magnet dan medan listriknya.
Cahaya alam(cahaya tampak) termasuk gelombang transversal, dan merupakan
gelombangyang dapat terpolarisasi.Beberapa jenis bahan dapat
mempolarisasikan cahaya dinamakan polarisator.
Gelombang juga mempunyai sifat khusus yaitu dapat di pantulkan.
Pemantulan ini dapat kita lihat pada sebuah tali yang salah satu ujungnya
di ikatkan pada kayu, terlihat pada ujung yang tetap sebuah bukit terpantul
menjadi lembah dan sebaliknya. Pemantulan gelombang dibagi atas 2 yaitu
pemantulan ujung terikat dan pemantulan ujung bebas.
2.2.4 Manfaat Gelombang
Manfaat gelombang elektromagnetik:
1. Sinar gamma : membunuh sel kanker dan
sterilisasi.
2. Sinar X : mendiagnosa penyakit dan
analisis atom
3. Sinar ultraviolet : membunuh kumandan sterilisasi
4. Gelombang radar : alat komunikasi
5. Gelombang radio : alat komunikasi
Interferensi adalah perpaduan antara dua buah gelombang atau lebih pada
suatutempat pada saat yang bersamaan. Interferensi dapat terjadi bila
gelombangmelalui selaput tipis atau celah ganda maupun kisi-kisi. Contohnya
kepingan VCD yang ada warnanya.
d. Dapat Dilenturkan (Difraksi)
Lenturan gelombang dapat terjadi jika gelombang gelombang sampai pada
suatupenghalang yang berupa celah sempit. Jadi, jika gelombang melewati
celahsempit atau penghalang maka titik titik pada celah yang sempit itu
akan menjadisumber gelombang yang baru dan meneruskan gelombang itu ke
segala arah.
e. Dapat Diserap Arah Getarnya (Polarisasi)
Pengertian polarisasi hanya untuk gelombang transversal. Polarisasi
berkaitandengan arah getar gelombang medan magnet dan medan listriknya.
Cahaya alam(cahaya tampak) termasuk gelombang transversal, dan merupakan
gelombangyang dapat terpolarisasi.Beberapa jenis bahan dapat
mempolarisasikan cahaya dinamakan polarisator.
Gelombang juga mempunyai sifat khusus yaitu dapat di pantulkan.
Pemantulan ini dapat kita lihat pada sebuah tali yang salah satu ujungnya
di ikatkan pada kayu, terlihat pada ujung yang tetap sebuah bukit terpantul
menjadi lembah dan sebaliknya. Pemantulan gelombang dibagi atas 2 yaitu
pemantulan ujung terikat dan pemantulan ujung bebas.
2.2.4 Manfaat Gelombang
Manfaat gelombang elektromagnetik:
1. Sinar gamma : membunuh sel kanker dan
sterilisasi.
2. Sinar X : mendiagnosa penyakit dan
analisis atom
3. Sinar ultraviolet : membunuh kumandan sterilisasi
4. Gelombang radar : alat komunikasi
5. Gelombang radio : alat komunikasi
