Getaran dan Gelombang

Apa itu gelombang? Apa yang menyebabkan ombak dan bagaimana mereka berpindah dari satu tempat ke tempat lain? Pelajaran ini akan memandu kalian melalui dasar-dasar gelombang. Diskusikan asal usul mereka dari getaran dan selidiki bagaimana mereka membawa energi melalui media.

Getaran

Pernahkah kalian ke pesta di mana musiknya sangat keras, dapatkah kalian merasakannya? Maksud kami bukan hanya ketukan di pikiran kalian. Kadang-kadang kalian benar-benar dapat merasakan getaran musik di lantai atau benda lain. Orang-orang sering suka meledakkan musik mereka dari mobil mereka di jalan raya, menyebabkan dengungan tidak menyenangkan di kendaraan terdekat. Tapi, bagaimana perasaan kalian dari musik yang diputar begitu jauh? Bagaimana musik seseorang dapat melakukan perjalanan dan menyebabkan getaran musik yang begitu kuat di objek lain?

Untuk menjawab pertanyaan ini, mari kita selidiki apa yang kita maksud ketika kita mengucapkan kata vibrasi. Apa itu getaran? Di mana kita menemukannya? Dalam senar gitar? Di atas trampolin? Bagaimana dengan simbal di drum? Tanah dalam gempa bumi? Ini semua adalah contoh hal-hal yang mengalami getaran. Dalam setiap kasus, ada objek di awal posisi istirahat, seperti simbal pada dudukannya, atau senar pada gitar. Gerakannya berada di atas posisi istirahat. Getaran adalah gerakan berosilasi di sekitar posisi tetap.

Ketika suatu benda bergetar, benda itu menunjukkan gerakan yang berulang dengan cara yang sama secara periodik. Artinya, waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan adalah siklus getaran yang selalu sama. Lihatlah sistem ini di sini. Kami memiliki massa yang ditangguhkan dari pegas. Ketika sistem diistirahatkan, massa hanya duduk di udara, merentangkan pegas sampai batas tertentu karena beratnya. Tetapi, jika seseorang menarik sedikit massa ke bawah dan melepaskannya, massa ke atas muncul, kemudian posisi istirahat, dan kemudian terombang-ambing pada frekuensi tertentu. Jika kita memplot posisi selama perjalanan waktu, kita melihat bahwa ada sifat yang sangat teratur, berkala untuk pergerakannya. Ini diwakili dalam bentuk gelombang.

Gelombang adalah pergerakan yang bergerak melalui medium dari satu tempat ke tempat lain. Gelombang dibentuk oleh getaran benda atau zat yang membawa gelombang. kalian dapat membuat gelombang sendiri di lompat tali dengan menciptakan getaran di satu ujung. Mulailah dengan lompat tali dalam posisi istirahat, lalu gerakkan satu ujung dengan cepat ke atas dan ke bawah. Kalian akan membuat gelombang yang bergerak melalui tali dari satu ujung ke ujung lainnya. Jika kalian melakukannya dengan benar, gelombang itu mungkin memantul ke ujung yang lain dan kembali ke tangan kalian.

Semua gelombang disebabkan oleh beberapa jenis getaran. Getaran menyebabkan gangguan pada medium yang menjadi sumber gelombang. Pikirkan tentang gelombang air yang terbentuk ketika kalian melempar batu ke kolam. Batuan yang mengenai permukaan menyebabkan air bergetar. Getaran ini mengganggu air di sekitarnya, menciptakan gelombang yang bergerak keluar dari titik tumbukan batuan.

Jika kita melihat lebih dekat pada gelombang yang khas, kita dapat melihat sifat periodik dalam bentuk gelombang itu sendiri. Mari kita plot gelombang sebagai fungsi waktu. Kami akan meletakkan detik di sepanjang sumbu horizontal, dan sumbu vertikal akan mengukur perpindahan vertikal gelombang. Supaya kita bisa membicarakan gelombang dengan lebih jelas, kita akan memberi label dengan huruf pada titik yang berbeda. 

Huruf A dan E menunjukkan titik terendah dari gelombang, yang kita sebut palung. Huruf C dan G menunjukkan puncak gelombang. Siklus gelombang penuh didefinisikan sebagai bagian dari gelombang antara dua puncak berturut-turut, atau antara dua palung. Dengan melihat bagaimana puncak dan palung sejajar dengan sumbu horizontal kita, kita dapat melihat bahwa siklus gelombang penuh selalu membutuhkan jumlah waktu yang sama. Itu sebabnya kami mengatakan bahwa ombak memiliki sifat periodik.

Share this post