Dokumen ini menjelaskan tentang gelombang, termasuk definisi, jenis-jenis berdasarkan arah getarannya (transversal dan longitudinal), serta berdasarkan amplitudo dan fase. Selain itu, dijelaskan juga tentang pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi, dan polarisasi gelombang, serta rumus-rumus terkait. Contoh dan pembahasan mengenai gelombang dalam konteks fisika disertakan untuk menunjukkan aplikasinya.

1. *

2. Gelombang adalah getaran yang merambat. Di dalam
perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel
perantaranya. Pada hakekatnya gelombang merupakan rambatan
energi (energi getaran).
Macam – macam gelombang :
1. Menurut arah getarnya
2. Menurut amplitudo dan fasenya
3. Menurut medium perantaranya

3. 1. Menurut arah getarnya :
a. Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah
getarannya tegak lurus dengan arah perambatan gelombangnya.
Pada umumnya, gelombang periodik digambarkan dengan bukit
dan lembah.Dapat terpolarisasi dalam satu arah, hal ini
menggambarkan bahwa arah osilasi/getaran di bidang, tegak
lurus dengan arah perjalanan/rambatan.Contoh gelombang
ini adalah gelombang cahaya (elektromagnetik), gelombang tali,
gelombang dalam riak air, gelombang seismik S, Gelombang
R a y l e i g h , d l l .

4. Istilah-istilah:
*Simpangan, yaitu jarak suatu titik pada gelombang terhadap posisi
setimbang
*Puncak gelombang, yaitu titik tertinggi pada gelombang
*Dasar gelombang, yaitu titik terendah pada gelombang
*Bukit gelombang, yaitu lengkungan yang berada di atas posisi
setimbang
*Lembah gelombang, yaitu lengkungan yang berada di bawah posisi
setimbang
*Amplitudo, yaitu jarak puncak atau dasar gelombang terhadap
posisi setimbang
*Panjang gelombang, yaitu panjang satu gelombang yang terdiri dari
satu bukit dan satu lembah gelombang. Jarak yang diperlukan suatu
gelombang untuk menempuh satu periode

5. b. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya
sejajar atau berimpit dengan arah rambatannya. Jarak dua
rapatan yang berdekatan atau dua regangan yang berdekatan
disebut satu gelombang. Rapatan merupakan daerah di mana
kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan
merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjauhi.
Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1λ) terdiri dari 1
rapatan dan 1 renggangan. Contoh: gelombang bunyi dan
gelombang pada pegas.

6. 1. Gelombang transversal membuat
osilasi yang normal terhadap arah
perambatan, namun gelombang
longitudinal membuat osilasi yang
sejajar dengan perambatan
gelombang.
2. Gelombang transversal memiliki
osilasi dalam berbagai arah, namun
gelombang longitudinal memiliki
osilasi hanya satu arah.
Gelombang laut alami diciptakan oleh
superposisi gelombang longitudinal dan
transversal.
Osilasi adalah variasi
periodik terhadap waktu
dari suatu hasil
pengukuran, contohnya
pada ayunan bandul.
Istilah vibrasi atau
getaran sering digunakan
sebagai sinonim osilasi,
walaupun sebenarnya
vibrasi merujuk pada
jenis spesifik osilasi,
yaitu osilasi mekanis.

7. 2. Menurut amplitudo dan fasenya :
a. Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan
fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombang.
b. Gelombng diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo
dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui
gelombang.
3. Menurut medium perantaranya :
a. Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam
perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua
gelombang merupakan gelombang mekanik.
b. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam
perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contoh :
sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak,
infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

8. 1. Pemantulan gelombang
2. Pembiasan gelombang
3. Interferensi gelombang
4. Difraksi gelombang
5. Polarisasi gelombang

9. 1. Pemantulan gelombang
Semua gelombang dapat dipantulkan jika mengenai
penghalang. Contohnya seperti ketika mendengar gema yaitu
pantulan gelombang bunyi. Gema dapat terjadi di gedung-gedung
atau saat berekreasi ke dekat tebing. Pemantulan gelombang
akan tampak jelas jika diamati dengan menggunakan stroboskop.
2. Pembiasan gelombang
Pembiasan dapat diartikan sebagai pembelokan
gelombang melalui batas dua medium yang berbeda. Pada
pembiasan ini akan terjadi perubahan cepat rambat, panjang
gelombang, dan arah. Sedangkan frekuensinya tetap.
3. Interferensi gelombang
Interferensi adalah perpaduan dua gelombang atau lebih.
Jika dua gelombang dipadukan maka akan terjadi dua
kemungkinan yang khusus, yaitu saling menguatkan dan saling
melemahkan. Interferensi saling menguatkan disebut Interferensi
kontruktif dan terpenuhi jika kedua gelombang sefase.
Interferensi saling melemahkan disebut interferensi distruktif
dan terpenuhi jika kedua gelombang berlawanan fase.

10. 4. Difraksi gelombang
Difraksi gelombang adalah peristiwa pembelokan
atau penyebaran (lenturan) gelombang jika gelombang
tersebut melalui celah. Gejala difraksi akan tampak jelas
apabila lebar celah semakin sempit. Contohnya, alunan
musik dari tape recorder dapat sampai ke ruangan lain,
meskipun kamar tempat tape tersebut tertutup rapat.
5. Polarisasi gelombang
Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian
arah getar gelombang sehingga hanya tinggal memiliki
satu arah saja. Polarisasi hanya akan terjadi pada
gelombang transversal, karena arah gelombang sesuai
dengan arah polarisasi, dan sebaliknya, akan terserap jika
arah gelombang tidak sesuai dengan arah polarisasi celah
tersebut.

11. Hubungan f dan t
f =
1
𝑇
atau T =
1
𝑓
Hubungan v, T, f, dan λ
Keterangan:
*v = cepat rambat gelombang
*f = frekuensi (Hz)
*T = periode (s)
*λ = panjang gelombang

12. Rumus : y = A sin (ωt + kx)
Dengan :
* ω = 2πf = 2π/T
* k = 2π/λ
* v = λ x f atau v = ω/k
Keterangan :
y: simpangan (m)
A : amplitudo (m)
t : lama titik asal setelah bergerak (s)
T : periode getaran (s)
x : jarak titik pada tali dari titik asal getaran (m)
λ: panjang gelombang (m)
ω : kecepatan sudut (rad/s)
k : bilangan gelombang (m-1)
v : cepat rambat gelombang (m/s)
f : frekuensi gelombang ( Hz)

13. Persamaan Gelombang Stasioner Ujung Tetap/Terikat, Ujung
Bebas

14. Letak perut dan simpul

15. 1. Ujung sebuah tali yang panjangnya 1 meter di getarkan sehingga
dalam waktu 2 sekon terdapat 2 gelombang. Tentukanlah persamaan
gelombang tersebut apabila amplitudo getaran ujung tali 20 cm.
Pembahasan :
Diketahui :
l = 4λ →λ = ¼ = 0,25 m
t = 4λ → T = 2/4 = 0,5 s
Ditanyakan :
y = ….?
Jawab:
Y = A sin (ωt-kx)
= 0,2 sin [(2π/0,5)t-(2π/0,25)x]
= 0,2 sin (4πt-8πx)
=0,2 sin 4π (t-x)

16. 2. Sebuah gelombang transversal memiliki frekuensi sebesar 0,25
Hz. Jika jarak antara dua buah titik yang berurutan pada
gelombang yang memiliki fase sama adalah 0,125 m, tentukan
cepat rambat gelombang tersebut, nyatakan dalam satuan
cm/s!
Pembahasan :
Data dari soal:
f = 0,25 Hz
Jarak dua titik yang berurutan dan sefase:
λ = 0, 125 m
ν = .....
Jawab :
ν = λ f
ν = (0,125)(0,25) = 0,03125 m/s = 3,125 cm/s

17. 3. Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 340 m/s.
Jika frekuensi gelombang adalah 50 Hz, tentukan panjang
gelombangnya!
Pembahasan :
Diket :
ν = 340 m/s
f = 50 Hz
λ = ...........
Jawab :
λ = ν / f
λ = 340 / 50
λ = 6,8 meter

18. 4. Sebuah tali panjangnya 200cm di rentangkan horizontal. Salah satu ujungnya di
getarkan dengan frekuensi 2Hz dan amplitude 10 cm, serta ujung lainnya bergerak
bebas. Apabila pada tali tersebut terbentuk 8 gelombang berdiri. Tentukanlah:
a. panjang gelombang dan cepat rambat gelombang
b. persamaan glombang berdiri
c. letak titik simpul ke 2 dan perut ke 3 dari ujungnya bebasmnya
d. amplitude pada jarak 150 cm dari sumber getar.
Pembahasan :
Diketahui :
ℓ = 200 cm
ƒ = 2 Hz
А = 10 cm
n= 8
Ditanyakan :
a. λ dan v
b. Y
c. x = 8x₃ =..
d. A

19. Jawab :
a. λ = 1/N = 2m/8 = 0,25
v = λƒ = 0,25.2 = 0,5 m
b. y = 2a cos kx sin ωt
= 2. 0,08 cos x sin ωt
= 0,16 cos (8πx) sin (4πt)
c. titik simpul ke 2
x = (2n + 1) λ/4
= (2.1 + 1) λ/4
= 0,75
Titik perut ke 3
x = n/2
= 2 λ/4 = 0,75
d. x = 2m – 1,5m = 0,5m

20. 5. Sebuah gelombang pada permukaan air dihasilkan dari suatu
getaran yang frekuensinya 30 Hz. Jika jarak antara puncak
dan lembah gelombang yang berturutan adalah 50 cm,
hitunglah cepat rambat gelombang tersebut!
Pembahasan :
Diketahui : f = 30 Hz , ½ λ = 50 cm à λ = 100 cm = 1 m
Ditanya : v = ..?
Jawab :
v = λ.f = 1.30 = 30 m/s

21. *
*Suatu gelombang permukaan air yang frekuensinya 500
Hz merambat dengan kecepatan 350 m/s. tentukan jarak
antara dua titik yang berbeda sudut fase 60°!
(Sumber :Soal SPMB)
*Seutas tali salah satu ujungnya digerakkan naik turun
sedangkan ujung lainnya terikat. Persamaan gelombang
tali adalah y = 8 sin (0,1π) x cos π (100t - 12) dengan y
dan x dalam cm dan t dalam satuan sekon. Tentukan:
a. panjang gelombang
b. frekuensi gelombang
c. panjang tali
(Sumber :SoalEbtanas)

22. *Pada tali yang panjangnya 2 m dan ujungnya terikat pada
tiang ditimbulkan gelombang stasioner. Jika terbentuk 5
gelombang penuh, maka letak perut yang ketiga dihitung dari
ujung terikat adalah...
A. 0,10 meter
B. 0,30 meter
C. 0,50 meter
D. 0,60 meter
E. 1,00 meter
(SoalGelombangStasioner Ujung Tetap - Ebtanas 1992)
*Gelombang pada permukaan air merambat dengan kecepatan
4 m/s. Jika jarak antara 3 bukit gelombang yang berturutan
adalah 32 m, tentukan
a. Panjang gelombangnya
b. frekuensi gelombang tersebut

23. *Gelombang bunyi dari suatu sumber memiliki cepat rambat 340
m/s. Jika frekuensi gelombang bunyi adalah 500 Hz, tentukan
panjang gelombangnya!