Uinsuka.ac.id – Pernah dengar istilah frekuensi gelombang? Topik satu ini biasanya banyak dibahas pada mata pelajaran Fisika bahkan sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Frekuensi memang erat kaitannya dengan gelombang, sehingga muncullah rumus cara menghitung frekuensi gelombang secara akurat.
Ditinjau dari ilmu elektronika, frekuensi bisa diartikan sebagai jumlah gelombang listrik yang dihasilkan tiap satuan detiknya. Mungkin kamu pernah dengar frekuensi radio, dimana lebih merujuk pada spektrum elektromagnetik yang dihasilkan dari arus bolak-balik antena terdekat lokasi.
Pada pembahasan kali ini nantinya kamu akan mengetahui cara menghitung frekuensi dan panjang gelombang dengan benar. Tujuan perhitungan frekuensi sendiri tidak lain untuk mengetahui banyaknya getaran atau gelombang listrik yang akan dihasilkan tiap satuan detiknya.
Sekilas Tentang Frekuensi Gelombang
Sebelum membahas mengenai rumus frekuensi gelombang, kamu harus tahu terlebih dahulu tentang konsep frekuensi. Dalam Satuan Internasional (SI), satuan frekuensi dinamakan dengan Hz (Hertz) sesuai dengan nama pencetusnya yang bernama Heinrich Rudolf Hertz.
Frekuensi merupakan banyaknya gelombang yang akan dihasilkan oleh suara, radio, dan lainnya tiap satuan detiknya (s). Satu hertz sama dengan satu gelombang per detiknya, sehingga prinsip bisa dipegang saat akan melakukan perhitungan gelombang sesuai dengan kebutuhan.
Kamu harus tahu bahwa simbol frekuensi (F) sangat berhubungan erat dengan periode (T). Saat akan melakukan perhitungan frekuensi, tidak hanya akan menemui satu rumus. Ada beberapa jenis rumus frekuensi yang tersedia, sehingga siapa saja bisa menggunakannya sesuai kebutuhan pekerjaan.
Cara Menghitung Frekuensi Gelombang
Bagaimana rumus menghitung frekuensi gelombang? Untuk mengukur banyaknya jumlah getaran atau osilasi bisa menggunakan beberapa langkah. Kamu bisa menggunakan berbagai metode untuk dapat hasil perhitungan gelombang yang akurat untuk kepentingan ilmu pengetahuan atau penelitian.
1. Frekuensi Panjang Gelombang
Langkah pertama menghitung panjang gelombang dan kecepatan gelombangnya. V merupakan simbol kecepatan gelombang, sedangkan ƛ sebagai panjang gelombang. Kamu bisa memakai rumus f = V / ƛ sesuai dengan contoh soal yang akan dijelaskan berikut ini.
Gelombang suara memiliki panjang gelombang 322 nm dengan kecepatan suara 320 m/s. Kira-kira berapa frekuensi gelombang suaranya?
ƛ = 322 nm diubah menjadi satuan (m) hasilnya 3.22 x 10-7 m
2. Mengubah Panjang Gelombang Menjadi Meter
Cara mencari frekuensi gelombang bunyi saat mengetahui panjang gelombang nm, maka akan lebih mudah diubah menjadi meter. Kamu bisa mengerjakan bilangan kecil atau besar dengan menuliskan notasi ilmiahnya agar lebih mudah dimengerti.
f = V / ƛ
f = 320 m/s : 3.22 x 10-7 m
f = 9.94 x 108
3. Membagi Kecepatan dengan Panjang Gelombangnya
Langkah berikutnya, bagi kecepatan gelombang (V) dengan menggunakan satuan meter (m). Tidak hanya kecepatan gelombang, untuk panjang gelombang juga sebaiknya memakai satuan meter agar lebih mudah menemukan jawaban relevan.
f = V / ƛ
f = 320 m/s : 3.22 x 10-7 m
f = 9,94 x 108 Hz
Setelah menyelesaikan seluruh langkah yang sudah dijelaskan sebelumnya, kamu bisa langsung menyelesaikan cara menghitung frekuensi gelombang. Silahkan tulis jawaban menggunakan satuan perhitungan Hz 9,94 x 108 Hz.
Perhitungan Frekuensi Gelombang Ruang Hampa
Setelah memahami perhitungan frekuensi gelombang dengan panjang gelombang (ƛ), ternyata ada metode lain untuk mengetahui nilai gelombang dalam ruang hampa. Kamu bisa menggunakan data konstanta matematis kelajuan cahaya serta panjang gelombang yang terjadi.
1. Rumus Frekuensi dalam Ruang Hampa
Sebuah radiasi gelombang elektromagnetik memiliki panjang gelombang (ƛ) sekitar 573 nm dan laju cahaya 3×108 m/s. Kamu bisa merubah satuan panjang gelombang nm menjadi meter. Jika diketahui panjang gelombang 573 nm, maka perubahan satuannya bisa dalam bentuk seperti ini.
ƛ = 573 nm = 5.73 x 10-7 m
2. Menghitung Panjang Gelombang
Perlu kamu ketahui sebelumnya, kelajuan cahaya merupakan konstanta yang tidak dapat dirubah. Walaupun dalam soal tidak tercantum data matematis laju cahaya, bisa langsung dituliskan 3×108 sesuai dengan penjelasan sebelumnya. Bagaimana hasil perhitungannya?
f = C / ƛ
f = 3 x 108 / 5.73 x 10-7
f = 5.24 x 1014 Hz
Melalui hasil perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa frekuensi gelombang dalam ruang hampa sekitar 5,24 x 1014 Hz. Untuk mengetahui hasil frekuensi gelombang dengan mudah, harus mengetahui data panjang gelombang sekaligus konstanta laju cahaya.
Menghitung Frekuensi Gelombang dari Periode dan Waktu
Bagaimana cara menghitung frekuensi gelombang dari data periode dan waktu? Pada umumnya f atau frekuensi berbanding terbalik dengan waktu yang dibutuhkan. T melambangkan waktu yang digunakan untuk menyelesaikan getaran frekuensi seperti penjelasan yang ada di bawah ini.
1. Rumus Frekuensi Gelombang dan Waktu
Sesuai dengan penjelasan sebelumnya, waktu berbanding terbalik dengan frekuensi gelombang. Jika kamu ingin coba menghitung frekuensi saat diketahui waktu menyelesaikan satu putaran gelombang, bisa menggunakan rumus yang ada di bawah ini.
f = 1/T
f = 1/0,32 s
f = 3.125
2. Membagi Jumlah Getaran dengan Selang Waktu
Kamu akan diberitahu lamanya waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu getaran. Bisa dibilang perhitungannya sangat cepat, hanya membutuhkan waktu tidak sampai 6 detik. Cara hitung jumlah getaran dan selang waktu sangat mudah, tinggal tambahkan satuan Hz.
f = 1/T
f = 1/0,32 s
f = 3,125 Hz
Menghitung Frekuensi dalam Frekuensi Sudut
Cara menghitung frekuensi gelombang juga bisa diketahui dari data frekuensi sudut ω. f simbol dari frekuensi gelombang, sedangkan µ konstanta otomatis. Pahami soal kali ini untuk mengetahui frekuensi gelombang dari data frekuensi sudut sesuai penjelasan yang ada di bawah.
1. Rumus Frekuensi Sudut
Contoh soal sebuah gelombang berputar dengan frekuensi sudut 7,17 radian per detik. Berapa frekuensi gelombang yang terjadi? Jika diketahui besaran pi 3,14, kemudian dikalikan dua untuk memperbesar hasilnya.
2 µ = 2 x 3.14 = 6,28
2. Mengkalikan µ dengan Dua
Untuk menyebut persamaan, perlu melipatgandakan nilai µ sebesar 3,14. Masukkan data dalam rumus untuk mengetahui hasilnya.
f = ω/2µ
f = 7,17 s-1 / 6,28
f = 1,14
3. Membagi Frekuensi Sudut Dua Kali Nilai µ
Nilai konstanta µ 3,14 dikalikan dengan 2 hasilnya sama dengan 6,28. Hasil akhir bisa memakai satuan Hz sama dengan frekuensi lainnya. Jika konstanta pi tidak dikalikan 2, maka hasil perhitungan frekuensi gelombang hasilnya lebih kecil tidak sesuai sudut yang tertera nantinya.
f = ω/2µ
f = 7,17 s-1 / 6,28
f = 1,14 Hz
Apakah ada alat untuk mengukur frekuensi? Alat pengukur frekuensi terkadang memang dibutuhkan untuk mengukur gelombang yang tinggi atau sulit dihitung secara manual. Kamu bisa menggunakan alat bernama Frequency Counter atau pencacah frekuensi untuk memudahkannya.
Dengan menggunakan alat bernama Frequency Counter, bisa mengukur frekuensi sinyal elektronik secara berulang-ulang. Namun saat data masih tergolong kecil, kamu bisa menggunakan rumus cara menghitung frekuensi gelombang sesuai dengan langkah yang sudah dijelaskan sebelumnya.
Baca Juga: