Rumus Cepat Rambat Gelombang dan Contoh Soalnya

KOMPAS.com - Gelombang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari, sebab gelombang dapat muncul dan dihantarkan pada berbagai media atau benda, mulai dari permukaan air, bunyi, hingga cahaya.

Tanpa disadari, aktivitas sehari-hari yang kita lakukan pun dapat menghasilkan gelombang. Misalnya saat kita mendengarkan musik, maka kita menciptakan gelombang bunyi yang merambat melalui udara di sekitar.

Lalu, bagaimana cara menghitung cepat rambat gelombang?

Ada sebuah rumus yang digunakan untuk menghitung cepat rambat gelombang. Namun, sebelum membahas mengenai rumus cepat rambat gelombang, alangkah lebih baiknya jika kita mengenal istilah gelombang terlebih dahulu.

Apa itu gelombang?

Gelombang adalah suatu fenomena perambatan energi, di mana gelombang dapat diartikan sebagai usikan atau gangguan yang merambat.

Gelombang dikatakan sebagai gangguan sebab gelombang merambatkan energi dari satu titik ke titik lainnya, namun tanpa disertai dengan medium perantaranya.

Gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya, di mana gelombang akan terus terjadi apabila sumber getaran ini bergetar terus menerus.

Sifat gelombang pada dasarnya adalah dapat dipantulkan, dibiaskan, dilenturkan, dipadukan, dan dikutubkan.

Istilah-istilah dalam gelombang

Untuk dapat memahami rumusnya nanti, maka kita juga harus mengetahui istilah-istilah yang digunakan dalam menghitung cepat rambat gelombang.

Dalam gelombang, terdapat istilah-istilah yang berkaitan dengan perambatannya, adapun istilah-istilah dalam gerak gelombang antara lain:

Rumus cepat rambat gelombang

Elemen dasar sebuah gelombang adalah getaran, cepat rambat gelombang dapat dikatakan sebagai jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik.

Sehingga, cepat rambat gelombang bertujuan untuk melihat berapa cepat sebaran gelombang berpindah dari satu tempat ke tempat lain

Rumus cepat rambat gelombang merupakan turunan dari rumus kecepatan, adapun rumus cepat rambat gelombang antara lain:

Keterangan:

v = kecepatan (m/s)
s = Jarak (m)
t = Waktu (s)

Pada gelombang, dalam periode (T), jarak tempuhnya sama dengan panjang gelombangnya (λ), sehingga rumus cepat rambatnya adalah: 

atau

Keterangan:

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

Rumus mencari frekuensi

Frekuensi gelombang adalah jumlah gelombang yang melewati suatu titik tiap 1 sekon. Maka, untuk mencari frekuensi dapat menggunakan rumus:

atau

Keterangan:

f = Frekuensi (Hz).
n = Jumlah bunyi atau gelombang.
t = Waktu (s).

Rumus mencari periode

Periode gelombang adalah waktu yang diperlukan untuk menempuh satu panjang gelombang. Untuk mencari periode, maka kita menggunakan rumus:

atau

Keterangan:

T = Periode (s).
n = jumlah bunyi atau gelombang.
t = Waktu (s).

Contoh soal cepat rambat gelombang

Untuk dapat lebih memahami mengenai cepat rambat gelombang, maka kita akan menerapkan rumusnya dalam contoh soal berikut ini:

• Contoh soal 1

Seorang nelayan bernama Heri mencatat bahwa puncak gelombang air laut melewati bagian bawah perahunya setiap 3 s. Heri mengukur bahwa jarak antara dua puncak gelombang yang berdekatan adalah 9 m. Berapakah cepat rambat gelombang tersebut?

Dari soal tersebut, maka dapat disimpulkan:

Diketahui : λ = 9 m dan T = 3 s

Karena yang diketahui panjang dan periode gelombangnya, maka kita menggunakan rumus:

Sehingga

maka cepat rambatnya adalah 3 m/s.

• Contoh soal 2

Sebuah batu dijatuhkan ke dalam air, sehingga menyebabkan timbulnya lingkaran gelombang yang merambat di permukaan air. Jika lingkaran pertama menempuh jarak 5 meter selama 2 sekon, maka berapa cepat rambatnya?

Diketahui : s = 5 m dan t = 2 s

Karena yang diketahui jarak dan waktunya, maka kita menggunakan rumus:

Maka, cepat rambat gelombangnya adalah 2,5 m/s.

Referensi:

• Arif Hidayat. 2021. Getaran dan Gelombang. Malang: Media Nusantara Creative.
• Setianto, Nurhilal O., Hariyadi. 2019. Teori Dasar Gelombang. Jatinangor: Bitread Publishing.
• (Sumber: Kompas.com/Retia Kartika Dewi | Editor: Serafica Gischa)