Apabila kamu memperhatikan pergerakan benda dari satu titik menuju titik lain pasti memunculkan jarak antar titik tersebut. Jarak itulah yang disebut dengan amplitudo yang menjadi pembahasan di bidang elektronika dasar.
Namun, konsep yang dimiliki ternyata tidak sesempit itu. Masih terdapat definisi yang lebih luas dan penghitungan yang sistematis untuk menentukan nilainya dalam angka.
Pengertian Amplitudo Getaran dan Gelombang
Dalam KBBI, amplitudo memiliki definisi simpangan terjauh yang diukur dari titik keseimbangan pada getaran. Lebih detailnya lagi, simpangan paling jauh tersebut terjadi pada gelombang sinus.
Pengertian lainnya yaitu pengukuran skalar non negatif dari besar osilasi gelombang. Istilah osilasi merujuk pada gerakan bolak-balik suatu benda dari satu titik hingga kembali lagi ke titik tersebut secara berulang kali.
Berdasarkan Sistem Standar Internasional, simbol yang digunakan adalah huruf A sedangkan satuannya adalah meter (m).
Simpangan atau jarak terjauh memiliki titik yang bervariasi tergantung dari pola gerakan yang dihasilkan oleh suatu benda, apakah itu getaran ataukah gelombang.
a. Amplitudo Getaran
Pada intinya, getaran adalah gerak dengan pola bolak-balik yang hanya terjadi di sekitar kesetimbangan. Gerak tersebut hanya akan muncul apabila benda diberikan gaya dari luar.
Walaupun sama-sama bergerak namun getaran tidak membutuhkan medium untuk merambat seperti halnya gelombang. Lama kelamaan, getaran akan melemah dan berhenti dengan sendirinya.
Contoh paling sederhana dari getaran adalah bandul yang digerakkan. Agar lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini:
Saat kamu memberikan gaya pada bandul dengan menariknya, maka bandul akan bergerak secara bolak-balik dari satu titik ke titik lain.
Bandul dianggap melakukan satu getaran penuh apabila bergerak melewati titik A-B-C-B-A. Sedangkan gerakan yang hanya melewati titik A-B-C dianggap baru ½ getaran.
Lalu, bagaimana dengan simpangan terjauhnya?
Pada getaran bandul, titik A sampai titik C merupakan simpangan maksimal yang dimiliki. Namun, karena adanya massa bandul dan gaya gravitasi, simpangan pada getaran bandul perlahan semakin mengecil yakni pada titik B – A dan B – C.
b. Amplitudo Gelombang
Sudah disinggung sebelumnya bahwa gelombang berbeda dengan getaran. Penyebabnya adalah pola gerakan pada gelombang bersifat kontinyu dan merambat dari satu titik ke titik lain.
Terdapat 2 jenis gelombang yaitu gelombang transversal yang memiliki arah rambatan tegak lurus. Dan jenis yang kedua adalah gelombang longitudinal yang memunculkan arah rambatan sejajar.
Simpangan pada gelombang dapat kamu lihat pada gambar di bawah ini:
Gambar tersebut merupakan jenis gelombang transversal. Tanda panah ke atas yang berwarna merah menunjukan titik simpangan maksimal yang dapat dicapai oleh gelombang tersebut.
Titik b dan f disebut dengan bukti gelombang sedangkan titik d dan h disebut lembah gelombang. Apabila diperhatikan dari permulaan munculnya gelombang sampai ujung gelombang pada gambar, maka terdapat 6 simpangan yang muncul.
Enam simpangan tersebut terdiri dari 3 bukti gelombang dan 3 lembah gelombang.
Rumus Cara Menghitung Amplitudo dan Contoh Soalnya
Rumus yang digunakan untuk menentukan periode adalah:
T = t/n
Keterangan:
T = periode (s)
t = waktu (s)
n = banyaknya getaran
Perlu diketahui bahwa rumus tersebut memiliki keterkaitan dengan frekuensi getar yang dicari menggunakan formula:
f = n/t
Keterangan:
f = frekuensi dari getaran (Hz)
n = banyaknya getaran
t = waktu (s)
Oleh sebab itu, hubungan antara simpangan terjauh dengan frekuensi dapat digambarkan melalui rumus berikut:
f = 1/T atau T = 1/f
Berikut beberapa contoh soal untuk mencari simpangan atau jarak terjauh pada suatu getaran:
1. Senar gitar milik Budi bergerak sebanyak 200 kali dalam waktu 1 menit. Hitung periode getar dari senar milik Budi!
Berdasarkan soal, dapat diketahui bahwa:
t : 1 menit atau 60 detik
n : 200
Maka, penghitungan untuk mencari nilai T adalah:
T = t/n = 60/200 = 0,3 s
Jadi, periode dari senar gitar milik Budi adalah 0,3 second.
2. Ani sedang bermain tali dan menggerakkannya sebanyak 60 kali selama 2 menit. Berapakah periode getar tali tersebut?
Diketahui bahwa:
n : 60
t : 2 menit atau 120 detik (s)
Maka, cara menentukan periode getar (T) yaitu:
T = t/n = 120/60 = 2 detik (s)
Jadi, periode getar tali selama 120 detik dengan gerakan sebanyak 60 kali adalah 2 detik.
3. Sebuah benda bergerak hingga 90 kali selama 0,5 menit. Tentukan periode getar dari benda yang dimaksud!
Diketahui bahwa:
n : 90
t : 0,5 menit atau 30 detik
Maka, cara menghitung besarnya nilai T adalah:
T = t/n = 30/90 = 0,3 detik (s)
Jadi dapat disimpulkan bahwa periode getar benda tersebut adalah 0,3 detik.
4. Diketahui getaran yang dilakukan oleh benda terhitung sebanyak 80 kali selama 1 menit. Lalu, berapakah frekuensi getar benda tersebut?
Berdasarkan soal, dapat diketahui bahwa:
n : 80
t : 1 menit atau 60 detik
Maka, nilai frekuensinya dicari menggunakan rumus:
f = n/t = 80/60 = 1,33 Hz
Jadi, frekuensi yang dihasilkan dari 80 kali getaran selama 1 menit adalah 1,33 Hz.
Mencari Amplitudo Dari Persamaan Gelombang
Persamaan simpangan dimiliki oleh gelombang yang merambat dan berjalan. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut:
y = ± A sin2π(t/T ± x/ λ)
y = ± A sin (ωt ± kx)
Adapun keterangan tiap simbol yaitu:
y : simpangan (meter)
A : amplitudo gelombang (meter)
𝜔 : kecepatan sudut gelombang (rad/s)
t : waktu getaran dari gelombang
k : bilangan gelombang
T : periode gelombang (second)
x : jarak dari titik ke sumber getar (meter)
λ : panjang gelombang (meter)
Persamaan tersebut dapat digunakan untuk mencari nilai A. Contohnya sebagai berikut:
Diketahui suatu persamaan gelombang berjalan
y = 5 sin (3πt + 3πx) cm
Maka, berapakah nilai amplitudo gelombangnya?
Tidak perlu melakukan operasi hitung untuk menentukan mana nilai A karena sudah terpampang jelas bahwa nilai A sama dengan 5.
Cara mengerjakannya mengacu pada persamaan gelombang pada gambar yakni:
y = ± A sin (ωt ± kx)
y = ± 5 sin (3πt + 3πx) cm
Jadi, nilai A terisi oleh angka 5 tersebut.
Amplitudo (A) dipelajari secara khusus dalam bidang matematika dan fisika. Dengan menggunakan formula yang sudah ada, maka para ahli dapat mengetahui berapa nilai simpangan yang dihasilkan dari suatu gelombang selama waktu tertentu.
0 Response to "Pengertian dan Cara Menghitung Amplitudo"
Post a Comment