Sekarang, aku akan membahas materi tentang Amplitudo, aku akan jelaskan secara detail dan lengkap dari pengertian amplitudo, jenis – jenis, rumus, perbedaan gelombang berjalan dan berdiri dan contoh soal dari amplitudo.
Penasaran kan? Makanya yuk simak aja penjelasannya berikut ini cuy!
Pengertian Amplitudo
Apa sih yang dimaksud dengan Amplitudo?
Jadi, Amplitudo yaitu sebuah pengukuran skala yang non-negatif dari besar osilasi suatu gelombang.
Amplitudo juga bisa didefinisikan sebagai jarak atau simpangan yang terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang sinusoide yang kamu pelajari pada mata pelajaran Fisika ataupun Matematika.
Amplitudo juga bisa disimbolkan dalam sistem Internasional dengan simbol (A) dan satuan meter (m).
Sedangkan, kalo amplitudo dalam musik adalah volume sebuah sinyal audio. Sebuah gelombang amplitude yang diukur dari jarak garis tengah dan ukuran ini disebut dalam satuan Decibel.
Jenis – Jenis Amplitudo
Sebenarnya jenis amplitudo itu ada banyak sekali, tapi cuma dibagi menjadi 3 jenis yang utama diantaranya yaitu:
- Mempunyai pengukuran skala yang non negatif dari besar osilasi gelombang.
- Mempunyai jarak terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang sinusoide.
- Mempunyai simpangan yang paling besar dan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang dan getaran.
Metode Kuantifikasi Amplitudo Getaran
Dibawah ini, ada beberapa metode -metode kuantifikasi amplitudo getaran, yaitu:
1. Nilai Puncak ke Puncak (Peak-to-Peak)
Nilai amplitudo puncak ke puncak ini sangat penting, karena buat menunjukkan ekskursi maksimum pada gelombang.
Kuantitas ini buat mengetahui perpindahan bagian mesin akibat getaran yang penting buat menghitung tegangan maksimum pada material mesin.
2. Nilai Puncak (Peak)
Nilai puncak ini berguna buat menunjukkan tingkat guncangan durasi pendek. Tapi, nilai puncak cuma menunjukkan tingkat maksimum getaran yang terjadi pada satu titik waktu tertentu.
3. Nilai Rata – Rata (Average)
Nilai amplitudo rata – rata udah memperhitungkan durasi waktu getaran yang terjadi. Tapi, dianggap mempunyai fungsi yang terbatas kerena pada perhitungannya nilai negatif pada gelombang sinusoidal getaran seakan meniadakan.
4. Nilai Root Mean Square (RMS)
Nilai Root Mean Square yaitu nilai amplitudo yang paling relevan, karena selain buat memperhitungkan waktu, metode perhitungan RMS yang menguadratkan nilai negatif sinusoidal getaran, memberi nilai amplitudo yang lebih tepat.
Nilai amplitudo Root Mean Square ini, memberikan informasi nilai kandungan energi pada getaran sebuah parameter yang berkemampuan destruktif buat komponen mesin.
Lambang Amplitudo
Lambang atau simbol pada amplitudo, diantaranya sebagai berikut:
Rumusnya:
- A = Y/Sin
- Y = Simpangan
- Co = Kecepatan
- T = Waktu
- A = Amplitudo
Gerak osilasi sama halnya dengan seperti bandul atau sebuah gerak harmonic yang sederhana.
Gambar Amplitudo
Nah, bisa kamu lihat! Diatas ini merupakan gambar dari Amplitudo.
Rumus Amplitudo
Berikut, dibawah ini ada beberapa rumus dari Amplitudo yang perlu diketahui, diantaranya yaitu:
Rumus Amplitudo simpangan periode getaran: T = t/n
Rumus frekuensi getaran Amplitudo: F = n/t
Rumus hubungan antara frekuensi dan periode: T = 1/f atau f = 1/T
Pengertian Frekuensi, Getaran dan Gelombang
Frekuensi yaitu jumlah atau banyaknya getaran yang terjadi dalam waktu kurang lebih satu detik.
Satuan buat frekuensi adalah Hertz (Hz). Dalam frekuensi, bisa dirumuskan sebagai (f = N/t) yang dimana (N) sebagai jumlah pada getaran, sedangkan (t) yaitu simbol waktu.
Maka, dengan demikian bisa kamu simpulkan kalo jumlah frekuensi yaitu jumlah getaran dibagi dengan jumlah waktu. Sedangkan,
Getaran merupakan suatu gerak bolak-balik yang ada disekitar kesetimbangan.
Kesetimbangan yang dimaksud adalah dimana keadaan suatu benda pada posisi diam, kalo gak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut.
Getaran sangat erat kaitannya dengan frekuensi dan amplitudo. Satu kali gerak bolak-balik penuh, sama halnya dengan satu getaran frekuensi. Sedangkan,
Gelombang merupakan getaran yang merambat. Idealnya, gelombang akan mengikuti gerak sinusoide.
Gelombang bisa berjalan melewati ruang hampa atau udara dan bisa lewat medium.
Dimana, hal tersebut bisa bergerak dan bisa memindahkan energi dari suatu tempat ke tempat yang lainnya. Tanpa harus melibatkan partikel medium atau berpindah secara permanen.
Perbedaan Gelombang Berjalan dan Gelombang Berdiri
1. Gelombang Berjalan
Gelombang berjalam merupakan gelombang yang amplitudo dan fasenya tetap pada setiap titik yang dilewatinya. Simpangan pada gelombang berjalan dirumuskan sebagai berikut:
y = A sin ω (t – x/y)
y = A sin 2π/y (t – x/v)
y = A sin 2π (t/T – x/λ)
Dimana,
k = 2π/λ dan ω = 2πf = 2π/T
Jadi, persamaan gelombang berjalan tersebut menjadi:
y = ± A sin 2π (t/T +- x/λ)
y = ± A sin (ωt +- kx)
Keterangan:
- Y = Simpangan (m)
- A = Amplitudo (m)
- ω = Frekuensi sudut
- k = Bilangan gelombang
- x = Jarak titik ke sumber (m)
- t = Waktu (s)
Tanda ± berlaku sebagai:
- + Kalo gelombang merambat ke kanan dan titik asal 0 bergetar ke atas.
- – Kalo gelombang merambat ke kiri dan titik asal 0 bergerak ke bawah.
2. Gelombang Berdiri
Gelombang berdiri atau gelombang stasioner yaitu gelombang yang amplitudonya berubah-ubah, nilainya mulai dari nol sampai nilai maksimum tertentu.
Contohnya: Seutas tali yang salah satu ujungnya diikatkan ke suatu tiang dan ujung lainnya digerakkan ke atas dan ke bawah.
Gelombang tali akan merambat dari ujung tali yang digetarkan ke ujung tali yang terikat dan akan dipantulkan kembali ke arah semula.
Gelombang datang dan gelombang pantul saling berinterferensi jadi disebut sebagai gelombang berdiri.
Gelombang berdiri terdiri dari simpul dan perut. Simpul yaitu tempat kedudukan titik yang amplitudonya minimum, sedangkan perut yaitu tempat kedudukan titik yang amplitudonya maksimum pada suatu gelombang.
Gelombang berdiri ini dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Ujung bebas
Gelombang berdiri pada ujung bebas ini, punya fase gelombang datang sama dengan gelombang pantul.
Ujung pemantul bisa bergerak bebas naik atau turun mengikuti arah getar gelombang datang. Besar simpangannya adalah dibawah ini:
y = 2 A cos kx sin ωt
Simpul → x = (2n + 1) λ/4 dengan n = 0,1,2,3,…
Perut → x = 1/2nλ dengan n = 0,1,2,3,…
2. Ujung Terikat
Gelombang berdiri dengan ujung terikat, mempunyai sudut fase gelombang datang dan gelombang pantul yang berbeda besar radiannya.
Ujung pemantul gak bisa bergerak bebas mengikuti arah getar gelombang datang. Besar simpangan pada gelombang berdiri ujung terikat adalah:
y = 2 A sin kx cos ωt
Simpul → x = 1/2n λ dengan n = 0,1,2,3,…
Perut → xn+1 = (2n + 1) λ/4 dengan n = 0,1,2,3,…
Contoh Soal Amplitudo
1. Ada sebuah tali yang bergetar sebanyak = 60 kali yang lamanya adalah selama = 0,5 menit. Cari dan Hitunglah periode getar sebuah tali tersebut!
Jawaban:
Diketahui:
- n = 60
- t = 0,5 menit = 0,5 x 60 = 30 sekon
Ditanya: Hitunglah periode getar (T)?
Jawab:
- T = t/n
- T = 30/60
- T = 1/2 = 0,5 sekon
Jadi, periode getar sebuah tali yang dihasilkan adalah 0,5 sekon.
2. Seutas tali panjangnya 3 m dengan ujung ikatannya dapat bergerak dan ujung lainnya digetarkan dengan frekuensi 8 Hz sehingga gelombang merambat dengan kelajuan 3 m/s. Kalo diketahui amplitudo gelombang adalah 20 cm, tentukanlah persamaan simpangan superposisi gelombang di titik P yang berjarak 1 meter dari ujung pemantulan!
Jawaban:
Diketahui:
- l = 3 m
- f = 8 Hz
- v = 3 m/s
- A = 20 cm = 0,2 m
- x = 1 m
Ditanya: Persamaan persimpangan (y)?
Jawab:
- ω = 2π f = 2π8 = 16π rad/s
- y = 2 A cos (kx) sin (ωt – 2πl/λ)
- y = 2 (0,2) cos (16π/3(1)) sin (16πt – 2π(3)/3/8)
- y = 0,4 cos (16π/3) sin (16πt – 40π/3)
- y = 0,4 cos 2π (8/3) sin 2π (8t – 20/3)
Asikkk! Udah mempelajari materi pelajaran mengenai apa itu Amplitudo dan yang ada didalamnya 😀
