Gelombang Transversal: Karakteristik dan Contoh

Gelombang transversal adalah gelombang di mana osilasi terjadi dalam arah tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Sebaliknya, gelombang longitudinal adalah gelombang di mana perpindahan melalui media terjadi dalam arah yang sama di mana perpindahan gelombang terjadi.

Harus diingat bahwa gelombang merambat melalui medium berdasarkan getaran yang ditimbulkannya dalam partikel media tersebut. Kemudian, arah rambat gelombang bisa paralel atau tegak lurus dengan arah di mana partikel bergetar. Oleh karena itu, perbedaan antara gelombang transversal dan longitudinal ditandai.

Contoh paling khas dari gelombang transversal adalah gelombang melingkar yang merambat melalui permukaan air ketika sebuah batu dilempar. Gelombang transversal adalah gelombang elektromagnetik dan juga cahaya. Adapun gelombang elektromagnetik, ada kasus khusus bahwa tidak ada getaran partikel seperti yang terjadi pada gelombang lain.

Meski begitu, mereka adalah gelombang transversal karena medan listrik dan magnet yang terkait dengan gelombang ini tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Contoh lain dari gelombang transversal adalah gelombang yang ditransmisikan sepanjang string dan gelombang S atau gelombang seismik sekunder.

Fitur

Gelombang, apakah transversal atau longitudinal, memiliki serangkaian karakteristik yang menentukannya. Secara umum, karakteristik paling penting dari gelombang adalah yang dijelaskan di bawah ini:

Amplitudo gelombang (A)

Ini didefinisikan sebagai jarak antara titik terjauh dari gelombang dan titik kesetimbangannya. Karena panjangnya, itu diukur dalam satuan panjang (biasanya diukur dalam meter).

Panjang gelombang (λ)

Ini didefinisikan sebagai jarak (biasanya diukur dalam meter) yang ditempuh oleh gangguan dalam interval waktu tertentu.

Jarak ini diukur, misalnya, antara dua punggungan berurutan (punggungan adalah titik terjauh dari posisi kesetimbangan di bagian atas gelombang), atau juga antara dua lembah (titik terjauh dari posisi kesetimbangan pada bottom of the wave) berturut-turut.

Namun, Anda dapat benar-benar mengukur antara dua titik berurutan dari gelombang yang berada di fase yang sama.

Periode (T)

Didefinisikan sebagai waktu (biasanya diukur dalam detik) yang dibutuhkan gelombang untuk melakukan perjalanan melalui siklus atau osilasi lengkap. Itu juga dapat didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh jarak yang setara dengan panjang gelombangnya.

Frekuensi (f)

Ini didefinisikan sebagai jumlah osilasi yang terjadi dalam satuan waktu, biasanya satu detik. Dengan cara ini, ketika waktu diukur dalam detik, frekuensi diukur dalam Hertz (Hz). Frekuensi biasanya dihitung dari periode dengan menggunakan rumus berikut:

f = 1 / T

Kecepatan rambat gelombang (v)

Ini adalah kecepatan di mana gelombang merambat (energi gelombang) oleh suatu medium. Biasanya diukur dalam meter per detik (m / s). Misalnya, gelombang elektromagnetik merambat dengan kecepatan cahaya.

Kecepatan propagasi dapat dihitung dari panjang gelombang dan periode atau frekuensi.

V = λ / T = λ f

Atau hanya membagi jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu tertentu:

v = s / t

Contohnya

Gelombang elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik adalah kasus paling penting dari gelombang transversal. Karakteristik khusus dari radiasi elektromagnetik adalah bahwa, berlawanan dengan gelombang mekanis yang membutuhkan sarana untuk menyebar, tidak memerlukan sarana untuk merambat dan dapat melakukannya dalam ruang hampa.

Ini tidak berarti bahwa tidak ada gelombang elektromagnetik yang bergerak melalui medium mekanis (fisik). Beberapa gelombang transversal adalah gelombang mekanis, karena mereka membutuhkan media fisik untuk perambatannya. Gelombang mekanik transversal ini disebut gelombang T atau gelombang geser.

Selanjutnya, seperti yang telah disebutkan di atas, gelombang elektromagnetik merambat dengan kecepatan cahaya, yang dalam kasus vakum adalah dari urutan 3 3 10 8 m / s.

Contoh dari gelombang elektromagnetik adalah cahaya tampak, yaitu radiasi elektromagnetik yang panjang gelombangnya antara 400 dan 700 nm.

Gelombang transversal di dalam air

Gelombang transversal yang sangat khas dan sangat grafis adalah kasus ketika sebuah batu (atau benda lain) dilemparkan ke dalam air. Ketika ini terjadi, gelombang melingkar dihasilkan yang merambat dari tempat di mana batu berdampak pada air (atau fokus gelombang).

Pengamatan gelombang ini memungkinkan untuk menghargai bagaimana arah getaran yang terjadi di air tegak lurus dengan arah perpindahan gelombang.

Ini paling baik diamati jika pelampung berada di dekat titik dampak. Pelampung naik dan turun secara vertikal saat gelombang datang, yang bergerak secara horizontal.

Yang lebih rumit adalah pergerakan ombak di lautan. Pergerakannya tidak hanya melibatkan studi tentang gelombang transversal, tetapi juga sirkulasi arus air ketika gelombang berlalu. Karena itu, pergerakan nyata air di laut dan samudera tidak bisa direduksi hanya menjadi gerakan harmonis sederhana.

Melambaikan tali

Seperti yang telah dikatakan di atas, kasing gelombang transversal yang umum lainnya adalah perpindahan getaran oleh suatu string.

Untuk gelombang ini, kecepatan di mana gelombang merambat melalui string yang diregangkan ditentukan oleh ketegangan string dan massa per satuan panjang string. Dengan demikian, kecepatan gelombang dihitung dari ekspresi berikut:

V = (T / m / L) 1/2

Dalam persamaan ini T adalah tegangan string, m massanya dan L panjang string.