Frekuensi, mungkin sebuah kata yang akrab ditelinga. Kamu mendengar radio, siaranya hanya dapat didengar pada frekuensi tertentu. Begitu pula dengan sinyal atau gelombang cahaya. Namun, tahukah kamu rumus frekuensi? Cara seseorang dapat menentukan frekuensi sehingga suara dalam radio dapat terdengar oleh pemirsa.

rumus frekuensi
radio : pixabay.com

Nah, dalam ilmu fisika frekuensi dipelajari dalam bab gelombang. Setiap gelombang, apa pun macamnya pasti mempunyai frekuensi. Gelombang yang berbeda mempunyai rumus frekuensi yang berbeda. Bukan karena pengertian frekuensinya yang berbeda lho! Setiap gelombang dan gerak benda mempunyai ciri khas gerakan masing-masing.

Dalam ulasan PinterKelas kali ini, secara singkat akan dijabarkan 5 rumus frekuensi.

Pengertian

Di atas telah disebutkan bahwa frekuensi berhubungan dengan gelombang.

Gelombang adalah getaran yang bergerak. Pergerakan yang tentu saja membuat getaran berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Perambatan gelombang ini ada yang melalui media tertentu ada pula yang tidak.

Contohnya, gelombang bunyi merambat hanya melalui media udara. Bunyi tidak dapat merambat di rungan hampa udara. Sebaliknya cahaya juga merupakan gelombang, dapat merambat melalu media dan tidak.

Frekuensi merupakan banyaknya getaran yang terjadi dalam satuan waktu tertentu. Semakin cepat benda bergetar maka semakin besar pula frekuensinya.

Gelombang sendiri ada yang merambat tegak lurus atau transversal dan longitudinal atau sejajar. Gerak gelombang ada yang lurus ada yang berputar.

Berdasarkan hal tersebut, rumus frekuensi ada beberapa macam. Tergantung pada gelombang dan gerakan yang menghasilkannya.

Rumus dan Hubungannya dengan Periode

Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran.

Periode dirumuskan berbanding terbalik dengan frekuensi. Jika frekuensi dilambangkan dengan f maka periode dilambangkan dengan T.

f = 1/T

Rumus di atas disebut sebagai rumus frekuensi getaran.

Contoh Soal

  1. Jika diketahui sebuah getaran mempunyai periode 0,02 s, maka berapakah frekuensi getaran tersebut?

    Jawab:
    Diketahui getaran
    T = 0,02 s
    f = 1 / T = 1 / 0,02 = 1/ 2/100 = 1 x 100/2 = 100/2 = 50 Hz.
  2. Terdapat dua benda bergetar secara bersamaan. Benda A bergetar 75 kali setiap sekon dan benda B bergetar 60 kali setiap sekon. Berapakah perbandingan frekuensi benda A dan B?

    Jawab:
    frekuensi A = 75 kali/ s = 75 Hz
    frekuensi B = 60 kali / s = 60 Hz
    Perbandingan frekuensi A : B = 75 : 60 = 5 : 4 disederhanakan dengan masing-masing dibagi 15

Rumus dan Hubungannya dengan Jumlah Getaran

Di atas telah disebutkan bahwa frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi selama 1 detik. Dengan demikian, frekuensi dapat berarti jumlah getaran dibagi dengan periode.

f = n/T

n adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam waktu tertentu.

Contoh Soal

  1. Jika diketahui sebuah benda bergetar 600 kali selama 5 menit. Berapakah frekuensi dan periode getaran?

    Jawab:
    Diketahui benda bergetar
    n = 600 kali
    t = 5 menit = 5 x 60 = 300 sekon

    f = n / t = 600 / 300 = 2 Hz
    f = 1 / T
    T = 1 / f = 1 / 2 = 0,5 sekon
    Jadi, frekuensi dan periode benda yang bergetar masing-masing adalah 2 Hz dan 0,5 sekon.

Rumus dan Hubungannya dalam Gelombang

Getaran yang merambat dan berpindah disebut gelombang. Jadi, dalam gelombang juga ada frekuensi.

Frekuensi di sini merupakan perbandingan antara cepat rambat gelombang dengan panjang gelombang. Frekuensi berbanding lurus dengan cepat rambat gelombang (dilambangkan c untuk kecepatan pada ruang hampa atau v) dan berbanding terbalik dengan panjang gelombang (λ dibaca lamda).

f = c / λ

Contoh Soal

  1. Sebuah gelombang mempunyai panjang 25 meter. Jika cepat rambatnya 1.250 m/s, berapakah frekuensi dan periode gelombang?

    Jawab:
    Diketahui gelombang
    λ = 25 meter
    v = / 1.250 m/s

    f = v / λ = 1.250 / 25 = 50 Hz
    f = 1 / T dan T = 1 / f = 1 / 50 = 0,02 sekon
    Jadi, frekuensi dan periode gelombang masing-masing adalah 50 Hz dan 0,02 sekon.
  2. Sebuah tali yang diikat salah satu ujunganya digetarkan dan membentuk gelombang. Panjang gelombang yang dibentuk tali adalah 40 cm dan periode gelombang adalah 2 sekon. Hitunglah frekuensi dan cepat rambat gelombang!

    Jawab:
    Diketahui tali yang bergetar membentuk gelombang
    λ = 40 cm = 0, 4 m
    T = 2 sekon

    f = 1 / T = 1 / 2 = 0,5 Hz
    f = v / λ
    0,5 = v / 0,4
    5/10 = v : 4/10
    5/10 = v x 10/4
    v = 5/10 : 10/4 = 5/10 x 4/10 = 20/100 = 0, 2 m/s
    Jadi, frekuensi gelombang adalah 0,5 Hz dan cepat rambatnya adalah 0,2 m/s.

Rumus dan Hubungannya dengan Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik umumnya menghasilkan cahaya. Cahaya berbeda-beda warnanya tergantung jenis gelombang.

Oleh karena itu kamu mengenal sinar gamma, sinar x, sinar tampak, sinar infra merah, dan sebagainya.

Sinar elektromagnetik menghasilkan energi yang disebut energi kuantum. Itu sebabnya, sinar, misalnya dapat menembus tubuh manusia.

Frekuensi dalam gelombang elektromagnetik berhubungan dengan energi kuantum (E) dan konstanta planck (h) sebesar 6,626176 x 10-34 Js.

f = E / h

Contoh Soal

  1. Sebuah gelombang elektromagnetik mempunyai energi kuantum sebesar 6.626.176 J. Berapakah frekuensi gelombang elektromagnetik tersebut?

    Jawab:
    Diketahui gelombang elektromagnetik
    E = 6.626.176 J
    h = 6,626176 x 10-34 Js
    f = E / h = 6.626.176 / 6,626176 x 10-34 = 6,626176 x 106 / 6,626176 x 10-34 = 1 x 1040 = 1040 Hz.

Frekuensi dan Frekuensi Sudut

Benda yang bergetar tidak selalu merambat atau bergetar lurus. Terkadang getaran membentuk sudut atau bahkan berputar. Oleh karena itu, dalam fisika kamu juga mengenal yang disebut sebagai frekuensi sudut (ω).

Rumus frekuensi sudut:

f = ω / 2π

Tentu saja sama dengan rumus lain yang menggunakan phi, nilainya adalah 3,14.

Contoh Soal

  1. Sebuah gelombang transversal mempunyai persamaan panjang y = 6 sin(0,02πx + 4πt). Dalam persamaan tersebut, y dan x dalam cm dan t dalam detik.
    Tentukanlah amplitudo gelombang, panjang gelombang, dan frekuensi gelombang!

    Jawab:
    Diketahui gelombang transversal
    y = 6 sin(0,02πx + 4πt)
    Berdasarkan rumus persamaan y = A sin(kx + ωt) diperoleh :
    A = amplitudo = 6 cm
    k = 0,02π
    λ = 2 π/k = 2π / 0,02π = 2 / 0,02 = 2 : 2/100 = 2 x 100/2 = 200/2 = 100 m

    ω = 4π
    f = ω / 2π = 4π / 2π = 2 Hz
    Jadi, gelombang mempunyai amplitudo 6 cm, panjang gelombang 100 m, dan frekuensi 2 Hz.

Wah, nggak terasa yang Cerdikawan pembahasan tentang 5 rumus frekuensi dari PinterKelas. Selain rumus di atas masih ada beberapa lagi rumus tentang frekuensi. Kamu akan mempelajarinya di materi PinterKelas yang lain. Semoga bermanfaat!

Baca juga :
1. Inilah Rumus Cepat Rambat Gelombang
2. Inilah Rumus Kalor, Contoh Soal, dan Penjelasannya!

Author