Getaran

Konsep Getaran 

          Oleh : Heri Purwanto, S.Pd
       

Dalam topik ini kalian akan belajar tentang getaran. Ketika kalian bicara, cobalah sentuh tenggorakan kalian, apa yang kalian rasakan? Tangan kalian akan merasakan ada yang bergetar di tenggorokan bukan? Ketika senar gitar dipetik, maka senar juga bergetar. Dua contoh benda bergetar tersebut akan menimbulkan bunyi. Sebelum kita bicara tentang bunyi, terlebih dahulu kita bahas tentang getaran. Getaran terjadi jika sebuah benda diberi gangguan. Munculnya getaran dapat terlihat secara kasat mata dan ada pula yang tidak terlihat. Hal tersebut dipengaruhi oleh besar kecilnya amplitudo dan frekuensi. Misalnya ketika meja dipukul, maka meja bergetar menyebabkan munculnya bunyi, tetapi kita tidak bisa melihat getarannya. Apa itu getaran? Dan Apa itu amplitudo dan frekuensi? Mari kita bahas

          Siswa sekalian perhatikan video tentang konsep getaran dan gelombang berikut ini :
       

         

Pengertian Getaran
Getaran merupakan gerak bolak balik benda secara teratur melalui titik kesetimbangannya.
Contoh getaran adalah bandul berayun, mistar yang bergerak bolak balik, pegas yang diberi beban lalu ditarik ke bawah akan bergerak naik-turun. Berikut ini merupakan gambar bandul yang sedang diayunkan.

Bandul adalah benda berbentuk bulat yang digantung dengan benang. Mula-mula bandul dalam kondisi diam di B atau disebut posisi kesetimbangan. Jika ditarik ke titik A, lalu dilepaskan, maka bandul akan bergerak bolak-balik dari titik A ke B, lalu ke C, ke B dan kembali ke A. Posisi bandul dari A dan kembali ke A disebut satu getaran, sedangkan posisi bandul dari C ke B disebut amplitudo atau simpangan maksimal. Banyaknya waktu yang dibutuhkan bandul untuk mencapai satu getaran penuh disebut Periode dengan simbol T dan satuan sekon, sedangkan banyaknya getaran yang terjadi dalam satu detik disebut frekuensi simbolnya f satuan Hertz atau disingkat Hz. 

Getaran pada pegas
Berikut ini merupakan contoh pegas yang ditarik ke bawah.

Mula-mula pegas berada pada posisi kesetimbangannya B setelah diberi beban, lalu ditarik ke posisi A dan dilepaskan, maka pegas akan bergerak turun-naik dari posisi A ke B lalu ke C terus ke B dan kembali ke posisi A, begitu seterusnya. Gerakan pegas dari posisi A dan kembali ke A lagi disebut satu getaran, sedangkan gerakan pegas dari posisi B ke C dinamakan amplitudo.
Menentukan Banyaknya Getaran
Sebuah benda yang bergetar dengan frekuensi 6 Hz bermakna benda bergetar sebanyak 6 getaran dalam 1 sekon.
Jadi, untuk mencari berapa getaran dalam 2 sekon adalah 6 x 2 = 12 getaran, untuk 3 sekon sama dengan 6 x 3 = 18 getaran, untuk t sekon = 6 x t getaran. Jika jumlah getaran kita sebut n maka n = f x t.
Dengan:
t = waktu;
n = jumlah getaran; dan
f = frekuensi.
Contoh soal
Sebuah benda bergetar 10 kali dalam 2 detik. Berapa getaran yang terjadi dalam 5 detik?
Penyelesaian
f = 10 getaran : 2 detik = 5 Hz
n = f x t = 5 Hz x 5 detik = 25 getaran 

Konsep Gelombang
Dalam topik ini kalian akan belajar tentang gelombang. Pada topik sebelumnya, kita telah mempelajari tentang getaran. Getaran yang merambat tersebut dinamakan gelombang.
Berdasarkan arah rambatannya, gelombang dibagi menjadi dua:
1. gelombang longitudinal; dan
2. gelombang transversal.
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya searah dengan arah getarannya, contohnya gelombang bunyi.
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatannya, contohnya gelombang tali.
Berdasarkan medium perambatannya, gelombang dibagi menjadi dua:
1. gelombang mekanik yaitu gelombang yang membutuhkan medium untuk merambat, contohnya gelombang bunyi; dan
2. gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat, contohnya gelombang cahaya. 

Besaran dalam gelombang
1. Panjang gelombang
Pada gelombang longitudinal satu panjang gelombang adalah jarak antara rapatan dan renggangan.
Pada gelombang transversal satu panjang gelombang adalah jarak antara satu lembah dan satu gunung, seperti terlihat pada gambar. Panjang gelombang dilambangkan dengan 𝞴 (lambda) dan satuannya meter (m).

2. Periode Gelombang

Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu panjang gelombang disebut periode (T) dengan satuan detik (s).
3. Frekuensi gelombang
Frekuensi adalah banyaknya gelombang yang terbentuk dalam satu detik yang disimbolkan dengan f dan satuan Hertz (Hz).
4. Cepat rambat gelombang
Jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik disebut sebagai cepat rambat gelombang. Lambangnya v dan satuannya meter/detik (m/s).
Hubungan antara panjang gelombang (𝞴), periode (T) dan cepat rambat gelombang (v).
Seperti halnya dalam gerak lurus beraturan, untuk menentukan jarak s = vt, dalam gelombang juga berlaku persamaan berikut.

Aplikasi Gelombang
Salah satu manfaat gelombang dalam kehidupan sehari-hari adalah untuk mengetahui kedalaman laut. Gelombang yang digunakan adalah gelombang ultrasonik. Gelombang ini akan dipancarkan ke dalam laut menggunakan suatu peralatan khusus. Saat gelombang mencapai dasar laut, maka gelombang ini akan terpantul. Pantulan gelombang tersebut diterima oleh sensor pada kapal. Dari waktu yang ditempuh gelombang tersebut dapat diketahui kedalaman laut. Persamaannya sebagai berikut.

Keterangan:
s adalah jarak yang ditempuh gelombang;
v adalah cepat rambat gelombang di air; dan
t adalah waktu tempuh gelombang setelah dipantulkan.
Contoh soal
Sebuah kapal memancarkan gelombang ultrasonik ke dasar laut, lalu menerima kembali dalam waktu 0,8 detik. Jika cepat rambat gelombang ultrasonik dalam laut adalah 1500 m/s, berapa kedalaman laut tersebut?
Penyelesaian
Diketahui: t = 0,8 s dan v = 1500 m/s
Ditanya: s ?
Jawab:

       

Sumber : https://link.quipper.com/en/organizations/5538c26a87df070003004c3d/curriculum#curriculum
Diakses tanggal 16 maret 2020 jam 16.00 WIB

         SOAL EVALUASI 

         1. Uraian 
             Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat! dengan token : IPA8ABC
             Klik Disini

        2. Pilihan Ganda 
            Kerjakan soal dibawah ini dengan dengan token : IPA8ABC
            Klik Disini