Bagaimana hubungan antara cepat rambat gelombang periode frekuensi dan panjang gelombang Jelaskan menggunakan rumus dan keterangan simbol besaran dan satuan?

Cari soal sekolah lainnya

KOMPAS.com - Gelombang adalah getaran yang merambat dari satu tempat ke tempat lainnya dalam kecepatan tertentu. Ikatlah suatu tali ke pohon, lalu peganglah ujung tali lainnya.

Jika kamu menggerakkan tali ke atas dan ke bawah, getarannya akan merambat hingga ke ujung tali membentuk gelombang.

Kamu dapat menghitung seberapa cepat gelombang tersebut merambat dengan menggunakan rumus cepat rambat gelombang yaitu:

V= cepat rambat gelombang (m/s)λ= panjang gelombang (m)f= frekuensi (Hz)T= periode (s)s= jarak (m)

t= waktu merambat (s)

Baca juga: Pengertian Frekuensi dan Gelombang

Dilansir dari ck12, frekuensi adalah banyaknya gelombang dalam satuan waktu. Periode adalah waktu yang diperlukan satu gelombang untuk melewati satu titik.

Sedangkan panjang gelombang adalah satu gelombang yang dapat disimpulkan sebagai satu puncak dan satu lembah atau satu regangan dan satu tegangan.

Contoh Soal:

1. Suatu gelombang memiliki frekuensi sebesar 220 Hz dengan panjang gelombang 1,2 meter. Berapakah kecepatan rambat gelombang tersebut?

Jawaban:

λ = 1,2 mf = 220 Hz

V = λ f = 1,2 x 220 = 264 m/s

2. Misalkan suatu gelombang suara dengan cepat rambat 340 m/s memiliki panjang gelombang sebesar 10 meter. Tentukanlah frekuensi dari gelombang tersebut!

Jawaban:

V= 340 m/sλ= 10 mV = λ f

f = V : λ = 340 : 10 = 34 Hz

Baca juga: Contoh Soal Menghitung Gelombang Cahaya


3. Sebuah kapal mengukur kedalaman laut dengan menggunakan sonar suara. Sonar ditembakkan ke dasar laut dan pantulannya diterima kembali oleh kapal setelah 2 detik. Jika cepat rambat bunyi dalam air adalah 1530 m/s, berapakah kedalaman laut tersebut?

Jawaban:

t= 2 sekon
V= 1530 m/s

Untuk menyelesaikan soal ini dapat menggunakan rumus gelombang berupa V=s/t karena yang diketahuinya adalah waktu pantulan dan panjang gelombang.

s = (V×t)/2=(1530×2)/2=1530 m

Dibagi 2 karena waktu pantulan adalah waktu gelombang tersebut mencapai dasar laut dan kembali ke kapal. Sehingga didapatkan bahwa kedalaman laut tersebut adalah 1530 meter dari permukaan laut.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Cari soal sekolah lainnya

Rumus cepat rambat gelombang adalah v = λ x f atau v = λ / T, dimana v adalah cepat rambat gelombang, λ panjang gelombang f frekuensi dan T merupakan periode gelombang,

Pernahkah kamu menjatuhkan sesuatu dalam air tenang? Menyimpangkan tali? Tahukah bahwa kamu telah menciptakan gelombang?

Gelombang merupakan getaran yang merambat. Ketika kamu memberikan getaran awal pada air maupun tali, lalu getaran tersebut merambat. Rambatan itulah yang dinamakan gelombang.

Pengertian gelombang : getaran yang merambat melalui media atau ruang hampa menghantarkan energi.

Berdasarkan arah rambat getarannya, gelombang diklasifikasikan menjadi dua, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Tranversal

Gelombang tranversal gelombang ini memiliki arah getaran tegak lurus terhadap arah perrambatan, contoh dari gelombang tranversal ini adalah jika kamu menjumpai gelombang air di lautan ataupun gelombang tali. Arah getarannya tegak lurus dengan arah dari getaran maka bentuk dari gelombang ini seperti gunung dan juga lembah yang berurutan.

Puncak Gelombang {gunung }: adalah titik tertinggi di gelombang
Dasar Gelombang {lembah}: adalah titik dasar atau yang terendah di suatu gelombang
Bukit Gelombang : adalah bagian dari gelombang yang menyerupai gunung dengan titik yang tertinggi atau puncak dari gelombang
Panjang Gelombang : adalah jarak antara dua puncak atau bisa juga dua lembah gelombang
Amplitudo {A} : adalah simpangan yang terjauh dari garis keseimbangan
Periode {T} : Waktu yang diperlukan utnuk bisa menempuh jarak dua puncak atau dua buah lembah yang berurutan, atau lebih gampangnnya anda bisa sebut kalau waktu yang diperlukan untuk membentuk suatu gelombang

Gelombang Longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang getarannya memiliki arah yang sama dengan arah perambatannya, dan di gelombang longitudinal ini gerakan dari medium gelombang searah dengan propagasi gelombang.

Gelombang bunyi merupakan salah satu contoh dari gelombang longitudinal.

Pada gelombang bunyi yang menjadi medium perantaranya adalah udara, medium tersebut secara bergantian akan merapat dan juga merenggang karena adanya pergeseran getaran atau berpindah tempat, dan berikut ini adalah beberapa istilah dari gelombang longitudinal

Rapatan : adalah daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan atau tekanan molekul yang lebih tinggi
Renggangan : adalah daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan molekul lebih rendah
Panjang 1 Gelombang : adalah jarak antara dua buah rapatan atau antara dua buah renggangan yang saling berdekatan

Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang setiap satu-satuan waktu. Konsep cepat rambat gelombang sama dengan kecepatan pada umumnya. Cepat rambat gelombang merupakan besaran vektor dengan nilai kecepatan yang tetap atau konstan.

Baca juga:  Apakah 'Emas' Selalu Berwarna Emas?

Rumus Cepat Rambat Gelombang Bunyi

v = s / t

Keterangan :

  • v = kecepatan ( m/s )
  • s = jarak ( m )
  • t = waktu ( s )

Untuk materi kecepatan pada rambatan gelombang, nilai dari variabel jarak (s) diganti dengan panjang gelombang ( λ ) dalam satuan meter (satuan SI) dan nilai dari vaiabel waktu (t) diganti dengan frekuensi (f) atau peiode (T).

Nilai 1 panjang gelombang λ (m) setara dengan nilai jarak s (m) yang ditempuh oleh benda. Nilai dari 1 frekuensi (Hz) sama dengan 1/t (sekon), dan nilai dari 1 periode (sekon) sama dengan t sekon, sehingga dengan mengunakan variabel λ , f atau T maka cepat rambat cahaya adalah sebagai berikut:

v = λ x f atau v = λ / f

Keterangan :

  • v = kecepatan ( m/s )
  • λ = panjang gelombang ( m )
  • f = frekuensi ( Hz )

Contoh Soal Cepat Rambat Gelombang

Contoh Soal 1 Cepat Rambat Gelombang

Tentukanlah frekuensi dan periode dari sebuah gelombang bunyi jika panjang gelombang nya adalah 20 meter dan cepat rambat bunyi nya 400 m/s ?

Pembahasan / Jawaban :

Jawab :

Di ketahui :

v = 400 m/s
λ  = 20 m

Di tanya : frekuensi dan  periode…?

Jawab :

Frekuensi : v = λ x f f = v / λ

f = 400 m/s  / 20 m = 20 Hz

Periode : v = λ / T T =  λ / v

T = 20 m / 400 m/s = 1 / 20 sekon

Contoh Soal 2

Sebuah kapal mengukur kedalaman laut dengan menggunakan perangkat suara. Jika bunyi nya di tembakkan ke dasar laut, maka bunyi pantul akan di terima setelah 15 detik. Maka tentukanlah kedalaman laut tersebut jika cepat rambat bunyi adalah 2000 m/s ?

Pembahasan / Jawaban :

Jawab :

Di ketahui : t  = 15 s

v = 2000 m/s

Di tanya : s…?

Jawab : s = vt / 2 ( gelombang akan memantul dan kembali lagi ke kapal, jadi harus di bagi dengan angka 2 )

s = 2000 m/s x 15 s / 2 = 15.000 m

Contoh Soal 3

Gelombang merambat pada tali. Dalam waktu 0,5 detik terjadi 3 bukit dan 3 lembah gelombang. Jika jarak antara dua puncak gelombang 40 cm, cepat rambat gelombang adalah ….

A. 2,4 m/sB. 1,2 m/sC. 0,8 m/s

D.0,2 m/s

Jawaban: A

Pembahasan/ Jawaban:

Diketahui:

t = 5 sn = 3 gelombang (karena terjadi 3 bukit dan 3 lembah gelombang)

λ = 40 cm = 0,4 m

Ditanyakan: v = ….?

Jawaban:

f = n/tf = 3/0,5 = 6 Hz

v = λ . f


v = 0,4 . 6 = 2,4 m/s

Contoh Soal 4

Gelombang merambat pada air. Dalam 10 detik terjadi 5 gelombang. Jika jarak antara dua puncak gelombang 4 meter, cepat rambat gelombang adalah ….

A. 2 m/sB. 2,5 m/sC. 20 m/s

D. 40 m/s

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

t = 10 sn = 5

λ = 4 m

Ditanyakan: v = ….?

Jawaban:

f = n/tf = 5/10 = 0,5 Hz

v = λ . f


v = 4 m . 0,5 Hz = 2 m/s

Contoh Soal 5

Seorang peneliti mengamati dan mencatat data pergerakan gelombang pada permukaan laut. Didapat data: dalam waktu 10 detik terjadi 4 gelombang dan jarak antara puncak gelombang pertama dengan puncak gelombang ke 2 sejauh 10 m. Cepat rambat gelombang tersebut adalah …

A. 2 m/sB. 2,5 m/sC. 4 m/s

D. 10 m/s

Jawaban: C

Pembahasan/Jawaban :

Diketahui:

t = 10 sn = 4

λ = 10 m

Ditanyakan: v = ….?

Jawaban:

Baca juga:  Pasal 27 Ayat 1, 2, dan 3 UUD 1945

f = n/tf = 4/10 = 0,4 Hz

v = λ . f


v = 10 m . 0,4 Hz = 4 m/s

Contoh Soal 6

Diketahui suatu gelombang dengan panjang gelombang 0,75 m. merambat dengan kecepatan 150 m/s. Berapakah frekuensinya?

A. 225 HzB. 50 HzC. 200 Hz

D. 20 Hz

Jawaban: C

Pembahasan/ Jawaban:

Diketahui:

λ = 0,75 m
v = 150 m/s

Ditanyakan: f = ….?

Jawaban:

v = λ . f
f = v/λ
f = 150/0,75 = 200 Hz

Contoh Soal 7

Gelombang di atas memperlihatkan suatu gelombang yang berjalan ke kanan sepanjang suatu medium elastis. Berapa cepat rambat gelombang di dalam medium tersebut, jika frekuensi gelombang 0,4 Hz?

A. 0,2 m/sB. 0,3 m/sC. 0,4 m/s

D. 0,5 m/s

Jawaban: A

Pembahasan/Jawaban:

Diketahui:

λ = 0,5 m
f = 0,4 Hz

Ditanyakan: v = …?

v = λ . f
v = 0,5 . 0,4 = 0,2 m/s

Sebuah tali ujungnya terikat dan ujung lainnya digetarkan, seperti yang ditampilkan pada gambar berikut.

Bila periode gelombang adalah 0,2 sekon, maka cepat rambat gelombang tali tersebut adalah ….

A. 40 m/sB. 80 m/sC. 1,6 m/s

D. 8,0 m/s

Jawaban: A

Pembahasan/Jawaban:

Diketahui:

T = 0,2 s
λ = 8 m

Ditanyakan: v = …?

Jawaban:
v = λ/T

v = 8/0,2 = 40 m/s

Contoh Soal 9 Rumus Cepat Rambat Gelombang

Sebuah tali digetarkan membentuk dua bukit dan satu lembah sepanjang 12 cm. Jika frekuensi gelombang 4 Hz, besarnya cepat rambat gelombang adalah ….

A. 32 cm/sB. 48 cm/sC. 0,5 cm/s

D. 2 cm/s

Jawaban: A

Pembahasan/ Jawaban:

Diketahui:

Terjadi 2 bukit dan 1 lembah itu artinya membetuk 1,5 gelombang.

λ = 12 cm/1,5 = 8 cm
f = 4 Hz

Ditanyakan: v = ….?

Jawaban:

v = λ . fv = 8 cm . 4 Hz

v = 32 cm/s

Contoh Soal 10

Perhatikan gambar rambatan gelombang berikut!

Cepat rambat gelombang di atas adalah ….

A. 0,8 m/sB. 4,0 m/sC. 18,0 m/s

D. 36,0 m/s

Jawaban: B

Pembahasan/Jawaban:

Diketahui:

n = 1,5t = 3 s

λ = 8 m

Ditanyakan: v = ….?

Jawaban:

f = n/tf = 1,5/3 = 0,5 Hz

v = λ . f

v = 8 m . 0,5 Hz

v = 4,0 m/s

Contoh Soal 11

Seorang siswa mengamati dan mencatat pergerakan gelombang pada permukaan air. Dalam waktu 20 detik, terjadi 5 gelombang. Jika jarak antara 2 puncak gelombang 5 m, hitunglah cepat rambat gelombangnya!

Pembahasan/Jawaban:

Diketahui:

t = 20 sn = 5

λ = 5 m

Ditanyakan: v = ….?

f = n/t
f = 5/20 = 0,25 Hz

Dihitung dengan rumus cepat rambat gelombang, maka hasilnya adalah:

v = λ . f
v = 5 m . 0,25 Hz = 1,25 m/s

Contoh Soal 12

Gelombang merambat pada permukaan air. Dalam 10 detik terjadi 4 bukit dan 4 lembah gelombang. Jika jarak antara dua puncak gelombang terdekat 2 m, hitungah cepat rambat gelombang tersebut!

Pembahasan/ Jawaban:

Diketahui:

t = 10 sn = 4

λ = 2 m

Ditanyakan: v = ….?

Jawaban:

f = n/t
f = 4/10 = 0,4 Hz

Menggunakan rumus cepat rambat gelombang, maka didapatkan hasil sebagai berikut:

v = λ . fv = 2 m . 0,4 Hz

v = 0,8 m/s

Referensi: rumus.co.id