Ada beberapa contoh soal gelombang mekanik yang sudah dilengkapi dengan jawaban. Kamu bisa mempelajarinya dengan memahami alur dalam mengerjakan setiap soalnya.
Apa yang dimaksud dengan gelombang mekanik? Gelombang mekanik adalah gelombang yang dibentuk oleh pergerakan partikel-partikel dalam suatu medium, seperti air, udara, atau bahan elastis.
Gelombang mekanik dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang longitudinal dan gelombang transversal.
Contoh Soal Gelombang Mekanik Beserta Jawabannya
Agar tidak bingung, yuk pelajari contoh soal gelombang mekanik beserta jawabannya ini.
1. Jarak antara dua buah titik yang berdekatan dengan fase sama adalah 8 cm. dan memiliki periode gelombang sebesar 2 sekon, maka besar cepat rambat gelombangnya adalah … .
Jawaban:
Jarak antara dua buah titik yang berdekatan dengan fase sama = λ
Sehingga:
λ = 8 cm
T = 2 s
v = λ/T
v = 8/2 = 4 cm/s
2. 30 gelombang terbentuk dalam waktu 3 detik, maka frekuensi gelombangnya adalah … .
Jawaban:
Dengan rumus frekuensi gelombang
f = n/t = 30/3 = 10 Hz
3. Pada pembiasan gelombang dari daerah dangkal ke daerah dalam, makin kecil sudut datang, maka … .
Jawaban: Sudut bias tergantung pada indeks bias
pembahasan: sesuai hukum snellius tentang pembiasan
4. Sebuah slinki menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak renggangan dan rapatan berurutan 7,5 cm. Jika cepat rambat gelombangnya sebesar 3 m/s, maka frekuensi gelombangnya sebesar … .
Jawaban:
½ λ = 7,5 (λ = panjang 1 rapatan + 1 regangan)
λ = 15 cm =15.10-2 m
dengan rumus cepat rambat gelombang
v = λ . f
3 = 15.10-2 . f
f = 300/15 = 20 Hz
5. Sebuah pegas (slinky) digetarkan sehingga menghasilkan gelombang longitudinal dengan jarak dua rapatan terdekat = 40 cm. Jika cepat rambat gelombangnya 20 m/s, maka panjang gelombang dan frekuensi gelombangnya adalah…
Pembahasan:
Untuk menentukan panjang gelombang dan frekuensi gelombang, kita dapat menggunakan rumus:
- Panjang gelombang (λ) = cepat rambat gelombang (v) / frekuensi gelombang (f)
- Frekuensi gelombang (f) = cepat rambat gelombang (v) / panjang gelombang (λ)
Kita sudah diberikan cepat rambat gelombangnya yaitu 20 m/s dan jarak dua rapatan terdekat (λ/2) yaitu 40 cm.
- Panjang gelombang (λ) = cepat rambat gelombang (v) / frekuensi gelombang (f) λ = 20 m/s / f λ = 0,4 m
- Frekuensi gelombang (f) = cepat rambat gelombang (v) / panjang gelombang (λ) f = 20 m/s / 0,4 m f = 50 Hz
Jadi, panjang gelombangnya adalah 0,4 meter dan frekuensi gelombangnya adalah 50 Hz
6. Dua gabus berjarak 2 meter berada mengapung dibukit dan lembah gelombang laut yang berdekatan. Butuh waktu 1 sekon untuk kedua gabus berubah posisi dari bukit ke lembah gelombang. Panjang gelombang dan kecepatan rambat gelombang laut tersebut adalah…
Pembahasan:
Panjang gelombang dapat dihitung dengan menggunakan rumus panjang gelombang (λ) = kecepatan rambat gelombang (v) x waktu perubahan posisi (T). Jadi, panjang gelombang = v x T.
Kecepatan rambat gelombang dapat dihitung dengan menggunakan rumus kecepatan rambat gelombang (v) = panjang gelombang (λ) / waktu perubahan posisi (T). Jadi, v = λ / T.
Diketahui:
- Panjang jarak antara kedua gabus: 2 meter
- Waktu perubahan posisi: 1 sekon
Maka,
- Panjang gelombang = 2 meter
- Kecepatan rambat gelombang = 2 meter / 1 sekon = 2 meter/sekon
7. Roni merasakan getaran gempa yang frekuensinya 15 Hz. Jika sumber getarannya dari pantai yang berjarak 60 km dan tiba dalam waktu 20 s, maka panjang gelombang gempa tersebut….
Pembahasan:
Kecepatan rambat gelombang dapat dihitung dengan menggunakan rumus kecepatan rambat gelombang (v) = frekuensi (f) x panjang gelombang (λ). Jadi, v = f x λ.
Diketahui:
- Frekuensi gempa: 15 Hz
- Waktu tiba: 20 s
- Jarak sumber gempa: 60 km = 60000 meter
Maka,
- Kecepatan rambat gelombang = 60000 meter / 20 s = 3000 m/s
Dan dengan menggunakan v = f * λ,
- Panjang gelombang = v / f = 3000 m/s / 15 Hz = 200 meter
Jadi panjang gelombang gempa tersebut adalah 200 meter.
Itulah contoh soal gelombang mekanik beserta jawaban dan pembahasannya. Dengan adanya contoh soal ini diharapkan teman-teman bisa cepat memahami materi ini.
