Gelombang adalah perambatan suatu gangguan dalam suatu medium yang mentransmisikan energi dari satu lokasi ke lokasi lain. Ada banyak jenis gelombang, termasuk gelombang suara, gelombang permukaan, gelombang seismik dan gelombang elektromagnetik dan cahaya.
Ada dua cara utama di mana media berosilasi sehubungan dengan arah rambat gelombang: transversal dan longitudinal. Berikut adalah contoh kedua jenis gelombang dan fisika di baliknya.
Gelombang Transversal
Gerak gelombang transversal terjadi ketika titik-titik dalam medium berosilasi pada sudut siku-siku terhadap arah perjalanan gelombang. Jika gelombang merambat dari kiri ke kanan, partikel medium akan bergetar ke atas dan ke bawah di tempat.
Contoh gelombang transversal termasuk gelombang pada tali, atau gelombang yang diciptakan oleh kerumunan stadion di sebuah bola permainan (di mana gelombang bergerak di sekitar stadion sementara orang-orang hanya bergerak naik dan turun di in mereka tempat duduk).
Gelombang elektromagnetik atau gelombang cahaya adalah
melintang. Saat merambat, medan listrik dan magnet berosilasi tegak lurus terhadap arah gerak. Gelombang elektromagnetik, tidak seperti gelombang mekanik yang membutuhkan medium, dapat merambat di ruang hampa udara. Beginilah cara Bumi dapat menerima sinar matahari dan cahaya bintang dari jarak miliaran tahun cahaya.Contoh gelombang transversal lainnya adalah membran drum ketika dipukul; membran bergerak ke atas dan ke bawah saat gelombang merambat melintasi permukaannya. Ketika membran bergetar seperti ini, itu menciptakan gelombang suara yang merambat di udara, yang memanjang daripada melintang.
Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal disebut juga gelombang tekanan dan gelombang kompresi, berosilasi sejajar dengan arah gerak gelombang. Jika gelombang merambat dari kiri ke kanan, perpindahan medium juga dari kiri ke kanan tetapi berosilasi di tempat dengan menekan dan meregangkan.
Ketika suara merambat melalui media, seperti udara, itu menyebabkan kompresi (daerah dengan kepadatan yang meningkat) dan penghalusan (daerah dengan kepadatan yang menurun) di udara saat merambat. Jenis suara yang berbeda akan memiliki pola kompresi dan refraksi yang berbeda.
Contoh gelombang longitudinal termasuk gelombang suara, atau gelombang yang dapat Anda buat dengan meregangkan slinky di sepanjang lantai dan mendorong atau menariknya sepanjang panjangnya. Anda juga dapat melihat gelombang ini di air dan cairan lain atau di bumi – tetapi contoh-contoh ini juga dapat memiliki gelombang transversal.
Gelombang Air dan Gempa Bumi
Air dan bumi adalah medium yang mengalami kedua melintang dan gelombang memanjang. Gempa bumi memiliki kedua jenis gelombang, sedangkan gelombang air memiliki kombinasi khusus antara transversal dan longitudinal yang disebut gelombang permukaan.
Dalam seismologi, studi tentang gempa bumi, ada dua jenis gelombang utama: gelombang-p dan gelombang-s. Gelombang P, atau gelombang primer, bersifat longitudinal, di mana bumi memampatkan dan membentang ke arah rambat gelombang.
Gelombang S, atau gelombang sekunder, adalah gelombang transversal, di mana bumi bergerak naik turun saat gelombang merambat. Gelombang primer lebih cepat daripada gelombang sekunder dan seringkali yang pertama kali terdeteksi dalam gempa bumi.
Dalam air dan cairan lainnya, gelombang lebih rumit. Partikel air di permukaan akan bergerak ke atas dan ke bawah saat gelombang lewat – gerakan melintang – tetapi mereka juga akan mengalami kompresi di bagian atas gelombang dan penghalusan di bagian bawah – longitudinal gerakan. Faktanya, jika Anda mengikuti satu partikel air di permukaan saat gelombang beriak melewatinya, Anda akan benar-benar melihatnya bergerak dalam lingkaran! Ini disebut gelombang permukaan.
Jauh dari permukaan, semua gelombang dalam fluida bersifat longitudinal karena fluida curah bukanlah media yang cukup kaku untuk mentransmisikan energi secara transversal. Padatan curah, bagaimanapun, dapat mempertahankan gelombang transversal.