Cerdikawan, masih ingat pelajaran tentang gelombang dan bunyi? Yes, salah satu komponen yang dibahas adalah tentang amplitudo.

Nah, agar pemahaman kamu bertambah kali ini PinterKelas akan membahas khusus tentang amplitudo. Simak, ya!

Pengertian Amplitudo

Sebelum melanjutkan, perhatikan gambar gelombang berikut!

amplitudo

Amplitudo adalah pengukuran skalar (di mana arah tidak mempengaruhinya) yang hasilnya selalu postif dari osilasi sebuah gelombang. Osilasi paling sederhana digambarkan oleh getaran bolak balik ayunan atau bandul.

Beberapa ahli fisika juga menyebutkan bahwa amplitudo adalah sebuah jarak atau simpangan yang paling jauh dari titik keseimbangan dalam  gelombang sinusoide. Pengertian yang demikian kamu pelajari dalam materi fisika dan matematika dan berlaku pada gelombang. Di sini, jarak tesebut satuannya adalah meter.

Sedikit berbeda ya dengan pengertian amplitudo dalam seni musik? Dalam seni musik pengukuran gelombang adalah sebuah volume sinyal audio. Cara mengukurnya dimulai dari jarak garis awal ke garis tengah. Satuannya adalah desible.

Jenis-Jenis Amplitudo

Dalam fisika, amplitudo berhubungan dengan gelombang. Gelombang ini dikelompokkan menjadi dua bagian besar, yaitu gelombang transversal dan longitudinal. Setiap kelompok tersebut terdiri dari berbagai gelombang yang kamu kenal, seperti gelombang bunyi, gelombang radio, gelombang cahaya, dan lain-lain. Akibatnya, jenis amplitudo juga banyak sekali! Namun, di sini akan disebutkan hanya 3 jenis yang paling sering ditemui.

  1. Amplitudo yang berarti pengukuran skalarnya non negatif yang dihitung dari besar odilasi gelombang.
  2. Amplitudo yang memiliki jarak terjauh dari titik keseimbangan pada gelombang sinusoide.
  3. Amplitudo yang merupakan simpangan besar dan terjauh dari titik keseimbangan dalam gelombang serta getaran.

Metode Kuantifikasi Amplitudo

Metode kuantifikasi adalah cara perhitungan amplitudo yang digunakan dalam ilmu fisika. Metode ini ada beberapa dan dijelaskan berikut sesuai gambar yang tersedia.

amplitudo
  • Nilai Puncak ke Puncak atau Peak to Peak

Seperti yang ditunjukkan oleh gambar, dua puncak yang dimaksud haruslah dalam satu gelombang. Puncak yang dimaksud adalah puncak paling atas dan paling bawah. Nilai ini sangat penting karena akan menunjukkan ekskursi maksimum gelombang.

Kuantitas ini banyak digunakan pada mesin. Fungsinya adalah mengetahui perpindahan bagian mesin akibat getaran sehingga dapat dihitung tegangan maksimum yang dihasilkan material mesin.

  • Nilai Puncak atau Peak

Nilai puncak atau peak ini merupakan metode kuantifikasi yang paling sering digunakan. Nilai menunjukkan tingkat guncangan gelombang pada durasi atau waktu yang pendek. Nilai ini hanya menunjukkan tingkat maksimum getaran yang terjadi pada satu titik waktu tertentu.

  • Nilai Rata-Rata atau Average

Nilai rata-rata atau average memperhitungkan semua durasi atau waktu getaran yang terjadi.

Namun, fungsi metode ini masih terbatas pada perhitungannya nilai yang negatif pada gelombang sinusoidal ditiadakan.

  • Nilai Root Mean Square (RMS)

Nilai Root Mean Square yang sering disingkat dengan RMS dianggap metode perhitungan nilai amplitudo yang paling relevan atau paling pas. Ini disebabkan nilai ini tidak menghilangkan nilai negatif sinusoidal getaran. Dengan demikian perhitungan waktu yang dihasilkan lebih tepat.

Nilai ini digunakan untuk pembuatan berbagai komponen mesin. Mengapa? Karena nilai menunjukkan informasi kandungan energi yang terdapat pada getaran sebuah paramater.  Energi yang mempunyai kemampuan destruktif atau menghancurkan komponen mesin.

Simbol Amplitudo

Dalam berbagai kesempatan mempelajari gelombang dari sekolah menengah pertama hingga sekolah menengah atas, kamu dapat menemukan bahwa amplitudo disimbolkan dengan cara yang berbeda-beda. Ini biasanya dilakukan untuk menunjukkan amplitudo pada berbagai jenis gelombang atau cara perhitungan dengan rumus yang berbeda.

Di bawah ini beberapa simbol amplitudo yang digunakan dalam  fisika.

A = Y/Sin
Y = Simpangan
Co = Kecepatan
T = Waktu
A = Amplitudo

Rumus

Pada pembahasan PinterKelas kali ini, kamu akan akan diajak mengenali dan memahami rumus amplitudo paling sederhana yang dilambangkan dengan T.

Rumus tersebut adalah sebagai berikut.

T = 1/f
T = t/n
f = 1/t
f = n/t

Keterangan:

T = periode atau amplitudo dengan satuan s atau detik
f = frekuensi dengan satuan Hz
t = waktu dengan satuan detik atau s
n = jumlah gelombang atau jumlah putaran

Pada gelombang berjalan yang kamu pelajari saat kelas 12, rumus tersebut menjadi:

amplitudo

y = A sin ω (t – x/y)
y = A sin 2π/y (t – x/v)
y = A sin 2π (t/T – x/λ)

di mana: k = 2π/λ dan ω = 2πf = 2π/T

Berdasarkan rumus di atas, persamaan gelombang 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 + dipakai jika gelombang merambat ke kanan dan titik asal 0 bergetar ke atas.
Tanda – dipakai jika gelombang merambat ke kiri dan titik asal 0 bergerak ke bawah.

Soal dan Pembahasan

Rumus di atas dapat kamu lebih memahami dengan contoh soal dan pembahasan berikut.

Contoh Soal 1

Sebuah tali yang bergetar sebanyak 30 kali yang lamanya adalah selama 0,5 menit. Temukan dan hitunglah periodenya ini!

Pembahasan:

Diketahui:
n = 30
t = 0,5 menit = 30 s

Ditanya: T

T= t/n = 3-/30 = 1 s

Contoh Soal 2

Sebuah tali yang bergetar sebanyak 90 kali selama = 0,5 menit. Temukan dan Hitunglah frekuensi dan periode untuk tali tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:
n = 90
t = 0,5 menit = 30 s

Ditanya: f dan T

f = n/t = 90/30 = 3 Hz

T dapat dihitung dengan dua cara.
T = 1/f = 1/3 = 0,33 s
atau
T = t/n = 30/90 = 1/3 = 0,33 s

Jadi, tali yang bergetar mempunyai frekuensi 3 Hz dan periode atau amplitudo 1/3 atau 0,33 detik.

Contoh Soal 3

Diketahui sebuah persamaan gelombang adalah y = 4 sin 2π(4,5t – x/2) cm. Berapakah amplitudo gelombang berdasarkan persamaan tersebut?

Pembahasan:

Bandingkan persamaan gelombang pada soal dengan persamaan rumus.
y = 4 sin 2π (4,5t – x/2) cm
y = ± A sin (ωt +- kx)
Itu berarti A = 4 s

Jadi, amplitudo pada persamaan besarnya 4 cm.

Contoh Soal 4

Diketahui persamaan gelombang adalah y = 2 sin 2π (4t + 2x). Apa saja informasi yang dapat kamu peroleh dari persamaan tersebut?

Pembahasan:

Persamaan gelombang y = 2 sin 2π (4t + 2x) = 2 sin (8πt + 4πx)
Persamaan pada rumus = y = ± A sin 2π (t/T +- x/λ) = ± A sin (ωt +- kx)

Informasi yang dapat diperoleh dari persamaan pada soal adalah sebagai berikut:
Amplitudo = A = 2 meter
Sudut putar = ω = 8π rad/s
k = 4 π

Dari rumus dapat dihitung panjang gelombang = λ = 2π/k = 2π/ 4π = 0,5 m
Kecepatan = v = ω / k = 8π/ 4π = 2m/s

Demikian pembahasan PinterKelas tentang amplitudo. Semoga pembahasan yang singkat ini dapat dipahami ya! Semangat belajar!

Author

A good story captivates. It moves. It inspires action.