Gelombang longitudinal: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
| (24 revisi perantara oleh 12 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Onde compression impulsion 1d 30 petit.gif|jmpl|305px|Bidang gelombang tekanan pulsa
'''Gelombang longitudinal''' adalah gelombang
▲'''Gelombang longitudinal''' adalah gelombang di mana perpindahan media berada dalam arah yang sama dengan, atau arah yang berlawanan dengan, arah propagasi gelombang. Gelombang longitudinal mekanis juga disebut ''kompresional'' atau '''gelombang kompresi''', karena mereka menghasilkan [[Kompresi (fisika)|kompresi]] dan penghalusan ketika bepergian melalui medium, dan '''gelombang tekanan''', karena mereka menghasilkan kenaikan dan penurunan tekanan.
Jenis utama gelombang lainnya adalah [[gelombang transversal]], di mana perpindahan medium berada pada sudut yang tepat terhadap arah rambat. Gelombang transversal, misalnya, menggambarkan ''beberapa'' gelombang suara curah dalam material padat (tetapi tidak dalam cairan); ini juga disebut "gelombang geser" untuk membedakannya dari gelombang tekanan (longitudinal) yang juga didukung material ini.
Gelombang longitudinal termasuk gelombang suara ([[getaran]] dalam tekanan, partikel perpindahan, dan kecepatan partikel yang diperbanyak dalam media [[Elastisitas (fisika)|elastis]]) dan [[gelombang-P]] seismik (diciptakan oleh gempa bumi dan ledakan). Dalam gelombang longitudinal, perpindahan media sejajar dengan rambatan gelombang. Gelombang di sepanjang mainan [[Slinky]] yang membentang, di mana jarak antara kumparan meningkat dan menurun, adalah visualisasi yang baik, dan kontras dengan [[gelombang tegak]] di sepanjang senar gitar berosilasi yang melintang.
== Tata nama ==
"Gelombang longitudinal" dan "gelombang transversal" telah disingkat oleh beberapa penulis masing-masing sebagai "gelombang-L" dan "gelombang-T", untuk kenyamanan mereka sendiri. Sementara dua singkatan ini memiliki arti khusus dalam [[seismologi]] (gelombang-L untuk Gelombang Love <ref>{{Cite book|url=https://www.oxfordreference.com/oso/viewentry/10.1093$002facref$002f9780199211944.001.0001$002facref-9780199211944-e-4890|title=A Dictionary of Earth Sciences|last=ALLABY|first=MICHAEL ALLABYMICHAEL|date=2008|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-921194-4|editor-last=ALLABY|editor-first=MICHAEL|language=en|access-date=2020-06-19|archive-date=2022-11-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20221105064036/https://www.oxfordreference.com/oso/viewentry/10.1093$002facref$002f9780199211944.001.0001$002facref-9780199211944-e-4890|dead-url=no}}</ref> atau gelombang panjang<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com.tw/books?id=t3fLBQAAQBAJ&pg=PA618|title=Abbreviations Dictionary|last=Stahl|first=Dean A.|last2=Landen|first2=Karen|date=2018-10-08|publisher=CRC Press|isbn=978-1-4200-3664-0|language=en}}</ref>) dan [[Elektrokardiogram|elektrokardiografi]] (lihat gelombang T), beberapa penulis memilih untuk menggunakan "''gelombang-l''" (huruf kecil 'L') dan "''gelombang-t''" sebagai gantinya, meskipun mereka tidak umum ditemukan dalam tulisan-tulisan fisika kecuali untuk beberapa buku sains populer.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com.tw/books?id=SK3QDQAAQBAJ&pg=PA43|title=The Tuning Fork|last=Milford|first=Francine|publisher=Lulu.com|isbn=978-1-365-04625-4|language=en}}</ref>
== Gelombang suara ==
Dalam kasus gelombang suara harmonik longitudinal, [[frekuensi]] dan [[panjang gelombang]] dapat dijelaskan dengan rumus.
: <math>y(x,t) = y_0 \cos \Bigg( \omega \left(t-\frac{x}{c} \right) \Bigg)</math>
Dimana:
* ''y'' adalah perpindahan titik pada gelombang suara perjalanan;[[Berkas:Ondes_compression_2d_20_petit.gif|jmpl|305x305px|Representasi dari propagasi gelombang pulsa omnidirectional pada garis 2d (bentuk empiris)]]
* ''x'' adalah jarak yang ditempuh titik dari sumber gelombang;
* ''t'' adalah waktu berlalu;
* ''y''<sub>0</sub> adalah [[amplitudo]] osilasi,
* ''c'' adalah kecepatan gelombang; dan
* ''ω'' adalah [[frekuensi sudut]] gelombang.
Kuantitas ''x''/''c'' adalah waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menempuh jarak ''x''.
Frekuensi biasa (''f'') dari gelombang diberikan oleh
: <math> f = \frac{\omega}{2 \pi}.</math>
Panjang gelombang dapat dihitung sebagai hubungan antara kecepatan gelombang dan frekuensi biasa.
: <math> \lambda =\frac{c}{f}.</math>
Untuk gelombang suara, amplitudo gelombang adalah perbedaan antara [[Tekanan atmosfer|tekanan udara]] yang tidak terganggu dan tekanan maksimum yang disebabkan oleh gelombang.
[[Kecepatan rambat]] suara tergantung pada jenis, suhu, dan komposisi medium yang dilewatinya.
== Gelombang tekanan ==
Persamaan untuk suara dalam fluida yang diberikan di atas juga berlaku untuk gelombang akustik dalam padatan elastis. Meskipun benda padat juga mendukung gelombang transversal (dikenal sebagai [[gelombang S]] dalam [[seismologi]]), gelombang bunyi longitudinal dalam benda padat ada dengan [[kecepatan]] dan [[impedansi gelombang]] yang tergantung pada kerapatan material dan kekakuannya, yang terakhir dijelaskan (seperti halnya suara dalam suatu gas) oleh [[Modulus kompresi|modulus curah]] material.<ref>{{Cite web|url=http://scienceworld.wolfram.com/physics/P-Wave.html|title=P-Wave -- from Eric Weisstein's World of Physics|last=Weisstein|first=Eric W.|website=scienceworld.wolfram.com|language=en|access-date=2020-06-19|archive-date=2006-04-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20060418030213/http://scienceworld.wolfram.com/physics/P-Wave.html|dead-url=no}}</ref>
== Elektromagnetik ==
[[Persamaan Maxwell]] mengarah pada prediksi [[gelombang elektromagnetik]] dalam ruang hampa, yang merupakan [[gelombang transversal]] ketat, yaitu [[medan listrik]] dan medan magnet yang terdiri dari gelombang tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang.<ref>{{Cite journal|last=|first=|year=|title=David J. Griffiths, Pengantar Elektrodinamika,|url=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/Special:BookSources/0-13-805326-X|journal=Wikipedia|language=en|volume=|issue=|pages=|doi=|access-date=2020-06-19|archive-date=2023-07-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20230720145859/https://en.wiki-indonesia.club/wiki/Special:BookSources/0-13-805326-X|dead-url=no}}</ref> Namun gelombang plasma adalah longitudinal karena ini bukan gelombang elektromagnetik tetapi gelombang kepadatan partikel bermuatan, tetapi yang dapat berpasangan dengan [[medan elektromagnetik]].<ref>{{Cite journal|last=|first=|year=|title=Gerald E. Marsh (1996), Medan Magnet Bebas Kekuatan, World Scientific|url=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/Special:BookSources/981-02-2497-4|journal=Wikipedia|language=en|volume=|issue=|pages=|doi=|access-date=2020-06-19|archive-date=2020-07-31|archive-url=https://web.archive.org/web/20200731044945/https://en.wiki-indonesia.club/wiki/Special:BookSources/981-02-2497-4|dead-url=no}}</ref>
Setelah upaya [[Oliver Heaviside|Heaviside]] untuk menggeneralisasi [[persamaan Maxwell]], Heaviside sampai pada kesimpulan bahwa gelombang elektromagnetik tidak dapat ditemukan sebagai gelombang longitudinal dalam "''[[Ruang hampa|ruang bebas]]''" atau media homogen. Persamaan Maxwell, seperti yang sekarang kita pahami, mempertahankan kesimpulan itu: di ruang bebas atau dielektrik isotropik seragam lainnya, gelombang elektro-magnetik melintang secara ketat. Namun, gelombang elektromagnetik dapat menampilkan komponen longitudinal dalam medan listrik dan / atau magnet ketika melintasi bahan [[birefringent]], atau bahan tidak homogen terutama pada antarmuka (misalnya gelombang permukaan) seperti [[gelombang Zenneck]].<ref>Corum, K. L., and J. F. Corum, "''The Zenneck surface wave''", ''Nikola Tesla, Lightning observations, and stationary waves, Appendix II''. 1994.</ref>
Dalam pengembangan fisika modern, [[Alexandru Proca]] (1897-1955) dikenal karena mengembangkan persamaan medan kuantum relativistik yang menyandang namanya (persamaan Proca) yang berlaku untuk vektor spin-1 meson masif. Dalam beberapa dekade terakhir beberapa ahli teori lain, seperti [[Jean-Pierre Vigier]] dan Bo Lehnert dari Swedish Royal Society, telah menggunakan persamaan Proca dalam upaya untuk menunjukkan massa foton<ref>{{Cite journal|last=Lakes|first=Roderic|date=1998-03|title=Experimental Limits on the Photon Mass and Cosmic Magnetic Vector Potential|url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1998PhRvL..80.1826L/abstract|journal=PhRvL|language=en|volume=80|issue=9|pages=1826–1829|doi=10.1103/PhysRevLett.80.1826|issn=0031-9007|access-date=2020-06-19|archive-date=2023-07-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20230706132235/https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1998PhRvL..80.1826L/abstract|dead-url=no}}</ref> sebagai komponen elektromagnetik longitudinal dari persamaan Maxwell, menunjukkan bahwa elektromagnetik longitudinal elektromagnetik gelombang bisa ada dalam vakum terpolarisasi Dirac. Namun [[Foton#Pemeriksaan eksperimental pada massa foton|massa sisa foton]] sangat diragukan oleh sebagian besar fisikawan.
== Lihat pula ==
* [[Gelombang transversal]]
* [[Bunyi]]
* [[Gelombang akustik]]
* [[Gelombang-P]]
* [[Gelombang plasma]]
== Referensi ==
<references />
== Pranala luar ==
* Varadan, V. K., dan Vasundara V. Varadan, "''Hamburan dan rambatan gelombang elastis''". Atenuasi akibat hamburan gelombang kompresi ultrasonik dalam media granular - A.J. Devaney, H. Levine, dan T. Plona. Ann Arbor, Mich., Ann Arbor Science, 1982.
* Krishan, S.; Selim, A. A. (1968). "Generasi gelombang transversal oleh interaksi gelombang-gelombang non-linear". ''Plasma Physics''. '''10''' (10): 931–937. Bibcode:[https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1968PlPh...10..931K 1968PlPh...10..931K] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220423032241/https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1968PlPh...10..931K |date=2022-04-23 }}. doi:[[doi:10.1088/0032-1028/10/10/305|10.1088/0032-1028/10/10/305]].
* Barrow, W.L. (1936). "Transmisi Gelombang Elektromagnetik dalam Tabung Hollow Logam". Menggantikan dari ''IRE''. '''24''' (10): 1298–1328. doi:[[doi:10.1109/JRPROC.1936.227357|10.1109/JRPROC.1936.227357]].
* Gelombang Longitudinal, dengan animasi "''[https://web.archive.org/web/20060303195103/http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/phys/Class/sound/u11l1b.html The Physics Classroom]''"
* Russell, Dan, "''[http://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/waves/wavemotion.html Longitudinal and Transverse Wave Motion] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150114015408/http://www.acs.psu.edu/drussell/demos/waves/wavemotion.html |date=2015-01-14 }}''". Animasi Akustik, Pennsylvania State University, Program Pascasarjana di Akustik.
[[Kategori:Gelombang|Longitudinal]]
[[Kategori:Mekanika gelombang]]
| |||