VIII. Karakteristik Gelombang dan Gelombang Bunyi Tanggal 17 November 2025
GETARAN, GELOMBANG, DAN CAHAYA
Karakteristik Gelombang dan Gelombang Bunyi
Nama Guru : Anita Wulandari, S.Pd.
Mata Pelajaran : Ilmu Pengetahuan Alam
Kelas : VIII
Elemen : Pemahaman IPA
Pertemuan : 30
Pertemuan Bab ke : 4 Pada BaB 4
Jam ke : 10, 11, dan 12
Capaian Pembelajaran
Peserta didik mampu mendeskripsikan karakteristik getaran dan gelombang (termasuk bunyi dan cahaya), serta menerapkan konsep tersebut dalam berbagai konteks kehidupan sehari-hari, termasuk menjelaskan fenomena alam dan teknologi yang memanfaatkannya.
Tujuan Pembelajaran
● Peserta didik dapat menjelaskan pengertian gelombang sebagai perambatan energi setelah mengamati simulasi atau demonstrasi gelombang pada tali/slinki.
● Peserta didik dapat mengklasifikasikan jenis gelombang berdasarkan medium perambatannya (mekanik dan elektromagnetik) dan arah getarannya (transversal dan longitudinal) dengan contoh yang tepat.
● Peserta didik dapat mengidentifikasi bagian-bagian gelombang transversal (puncak, lembah, panjang gelombang) dan gelombang longitudinal (rapatan, renggangan, panjang gelombang)
Tujuan Pembelajaran Hari ini
§ Peserta didik dapat menjelaskan bahwa gelombang adalah getaran yang merambat
§ Peserta didik dapat menunjukkan contoh-contoh gelombang
Pemahaman Bermakna
Menyadari bahwa materi GELOMBANG dapat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.
Topik Pembelajaran Kontekstual
● Gelombang: Gelombang bunyi dari alat musik, gelombang air laut, gelombang radio dari siaran radio, gelombang seismik saat gempa bumi, gelombang ultrasonik pada kelelawar atau USG.
Model :
Blended learning melalui model pembelajaran dengan menggunakan Project Based Learning (PBL) terintegrasi pembelajaran berdiferensiasi berbasis Social Emotional Learning (SEL)
Strategi : Diskusi/Tanya Jawab
Pemanfaatr Digital :
● Perpustakaan Digital: Mengakses jurnal ilmiah sederhana, artikel sains, atau e-book tentang fisika.
● Forum Diskusi Daring: Menggunakan Google Classroom atau grup chat untuk berbagi temuan, bertanya, dan memberikan umpan balik pada tugas proyek.
● Penilaian Daring: Menggunakan Google Forms atau platform kuis online (Kahoot, Quizizz) untuk asesmen diagnostik atau formatif.
● Kahoot/Mentimeter: Digunakan sebagai kuis interaktif atau media untuk mendapatkan umpan balik cepat dan anonim.
● Google Classroom: Sebagai pusat untuk berbagi materi, penugasan, pengumpulan laporan, dan komunikasi.
Langkah-langkah Pembelajaran :
PERTEMUAN KE-3 BAB 4
Karakteristik Gelombang dan Gelombang Bunyi
Kegiatan Pendahuluan (15 menit)
● Mindful Learning: Guru meminta peserta didik fokus pada suara musik yang diputar pelan, lalu mencoba merasakan getaran yang dihasilkan oleh suara tersebut.
● Joyful Learning: Guru memutar beberapa suara berbeda (nada tinggi, rendah, keras, pelan) dan meminta peserta didik menebak sumbernya, mengaitkannya dengan karakteristik bunyi.
● Guru menghubungkan materi sebelumnya dengan cepat rambat gelombang.
Kegiatan Inti (50 menit)
Memahami (Meaningful Learning):
● Guru menjelaskan rumus cepat rambat gelombang dan contoh perhitungannya.
● Guru membahas karakteristik bunyi (nada, intensitas) dan fenomena resonansi, gaung, gema.
● Guru menayangkan video singkat tentang aplikasi gelombang bunyi dalam teknologi (sonar, USG).
Mengaplikasi (Meaningful Learning):
● Peserta didik mengerjakan latihan soal perhitungan cepat rambat gelombang secara berpasangan. (diferensiasi proses: soal dengan tingkat kesulitan bervariasi).
● Peserta didik melakukan percobaan sederhana resonansi dengan garpu tala dan gelas air.
● Peserta didik berdiskusi tentang bagaimana teknologi sonar bekerja.
Merefleksi (Mindful Learning):
● Guru meminta peserta didik untuk menjelaskan kembali konsep resonansi dengan kata-kata mereka sendiri.
● Peserta didik berbagi temuan mereka tentang aplikasi gelombang bunyi.
Kegiatan Penutup (15 menit)
● Guru menyimpulkan karakteristik dan perhitungan gelombang, serta aplikasi gelombang bunyi.
● Guru memberikan umpan balik dan penguatan konsep.
● Tugas rumah: mencari berita atau artikel tentang bencana alam yang berkaitan dengan gelombang seismik atau tsunami.
Uraian Materi
Pertanyaan
GELOMBANG
Cobalah kamu menuju kolam di pekarangan sekolah/ rumah. Lemparkanlah sebuah batu yang kecil ke kolam tersebut. Apakah yang kamu saksikan? Jika di atas air kolam tersebut ada sampah dedaunan, mengapa dedaunan tersebut ikut bergerak naik turun, padahal jarak antara daun dan batu yang tercemplung ke dalam kolam cukup jauh?
1. Kenapa Muncul Gelombang?
Peristiwa ikut bergeraknya dedaunan pada tepian kolam adalah contoh fenomena perambatan getaran atau yang disebut juga sebagai gelombang. Lebih tepatnya adalah gelombang pada permukaan air.
Getaran permukaan air di sekitar yang ditimbukan oleh batu yang tercemplung ke dalam kolam merambat atau menjalar melalui media air hingga mencapai posisi dedaunan.
Nah, jika kamu cermati lebih jauh percobaan yang telah dilakukan, apakah yang sesungguhnya dirambatkan/dibawa oleh gelombang tersebut? Yang mengakibatkan dedaunan yang jaraknya jauh dari sumber getar/gangguan juga ikut bergetar.
Ketika batu jatuh ke dalam kolam, sesungguhnya ia membawa energi potensial dari ketinggian tertentu ditambah dengan energi kinetik akibat dilempar oleh kamu. Energi tersebut berubah menjadi gangguan/ getaran air di sekitar batu saat tercemplung. Energi kemudian diteruskan ke segala penjuru kolam sehingga kamu akan melihat pola-pola melingkar bukan? Lihat Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Pola gelombang pada permukaan air kolam.
Menurutmu apakah energi yang dirambatkan pada permukaan air dapat diperbesar sehingga membuat gerakan dedaunan menjadi lebih besar pula? Kemudian apakah rambat energi getaran tersebut dapat ditingkatkan/dipercepat?
2. Jenis-Jenis Gelombang
Jika kita meninjau berdasarkan bentuknya maka gelombang dapat dibagi menjadi dua jenis. Gelombang yang berbentuk transversal seperti pada gelombang tali dan gelombang longitudinal seperti pada gelombang slinki/pegas dan gelombang suara.
Gambar 4.3 (a) Gelombang transversal dan (b) Gelombang longitudinal
Pada Gambar 4.3(a), jika kita menjumlahkan jarak bukit (titik a – c) dan jarak lembah (titik c – e) kita akan mendapatkan satu panjang gelombang transversal, atau yang disebut sebagai lambda (λ). Bisa pula 1 lambda dinyatakan dengan jarak sejauh titik b ke titik f (b – c – d – e – f) atau jarak dua puncak terdekat. Sedangkan puncak titik b atau titik f disebut juga amplitudo atau simpangan tertinggi dari getaran yang merambat.
Seperti halnya getaran, gelombang memiliki periode dan frekeunsi (dengan besaran yang sama pula). Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan untuk menciptakan 1 panjang gelombang penuh. Sedangkan frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang yang terjadi dalam satu detik.
Pada Gambar 4.5(b) cara untuk menentukan satu panjang gelombang. Pada gelombang longitudinal, satu lambda adalah penjumlahan jarak rapatan ditambah dengan jarak regangan.
Contoh gelombang banyak sekali di dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa di antaranya adalah gelombang yang dapat dilihat jelas oleh mata manusia yaitu gelombang laut berupa ombak, gelombang pada tali, gelombang udara, gelombang gempa, dan banyak lagi lainnya. Gelombang – gelombang tersebut disebut juga gelombang mekanik, karena perambatan getarannya memerlukan medium.
Kemudian gelombang yang tak kasat mata seperti gelombang radio, gelombang microwave, gelombang televisi, dan banyak lainya yang kita kenal sebagai gelombang elektromagnetik (GEM). GEM adalah gelombang yang muncul sebagai akibat getaran medan listrik dan medan magnetik. GEM juga dalam perambatannya tidak memerlukan medium. Apa buktinya? Sinar matahari termasuk GEM yang dapat sampai ke bumi meski melewati ruang angkasa yang hampa udara.
3. Gelombang Bunyi
Mengapa ada bunyi yang lemah dan ada bunyi yang keras? Apakah penyebabnya? Kamu sudah mengetahui bahwa bunyi adalah gelombang longitudinal. Medium apakah yang menjadi perantara bunyi? Untuk dapat memahami lebih baik tentang bunyi, kamu dapat melakukan Aktivitas 4.3 dengan penuh semangat.
a. Bunyi Bagi Mahkluk Hidup
Apakah semua bunyi dapat terdengar oleh telinga manusia? Apakah kamu dapat mendengar suara daun yang membentur tanah saat jatuh? Apakah mengeluarkan bunyi? Jika tidak, maka benturan antara daun dengan permukaan tanah tersebut memiliki getaran kurang dari 20 getaran per sekon atau frekuensinya kurang dari 20 hertz. Pada frekeunsi tersebut manusia tidak dapat mendengar bunyi. Kita baru dapat mendengarkan bunyi ketika benda menghasilkan 20 getaran per sekon (20 hertz) atau lebih.
Berdasarkan terdengar atau tidaknya, bunyi dibagi menjadi tiga rentang frekeunsi, yaitu infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik. Bunyi infrasonik memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz. Bunyi infrasonik hanya mampu didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti jangkrik dan anjing. Kemudian, bunyi yang memiliki frekuensi dalam rentang 20-20.000 Hz termasuk bunyi audiosonik. Pada frekuensi audiosonik inilah manusia dapat mendengar bunyi. Selanjutnya, bunyi dengan frekuensi di atas 20.000 Hz disebut sebagai bunyi ultrasonik. Kelelawar, lumba-lumba, dan anjing adalah contoh hewan yang dapat mendengar bunyi ultrasonik.
- Refleksi (Pemantulan): Perubahan arah rambat gelombang saat bertemu dengan permukaan batas medium.
- Refraksi (Pembiasan): Pembelokan arah rambat gelombang karena melalui medium dengan kerapatan yang berbeda.
- Difraksi (Pelenturan): Kecenderungan gelombang untuk melentur atau menyebar saat melewati celah atau penghalang kecil.
- Interferensi (Perpaduan): Penggabungan dua atau lebih gelombang yang koheren (memiliki frekuensi dan fase yang sama) pada satu titik.
- Dispersi (Penguraian): Penguraian gelombang menjadi komponen-komponen yang berbeda (lebih umum pada gelombang cahaya).
- Memerlukan Medium: Bunyi adalah gelombang mekanik, yang berarti perambatannya memerlukan medium padat, cair, atau gas. Bunyi tidak dapat merambat dalam ruang hampa.
- Gelombang Longitudinal: Arah getaran partikel medium sejajar atau berimpit dengan arah rambat gelombangnya, menghasilkan daerah rapatan dan regangan.
- Cepat Rambat Berbeda di Medium yang Berbeda: Kecepatan rambat bunyi sangat bergantung pada sifat (kerapatan dan elastisitas) mediumnya. Umumnya, bunyi merambat paling cepat melalui zat padat, kemudian zat cair, dan paling lambat melalui gas.
- Dapat Mengalami Polarisasi (Tidak, ini hanya berlaku untuk gelombang transversal): Sifat ini tidak berlaku untuk gelombang bunyi karena bunyi adalah gelombang longitudinal.
- Memiliki Karakteristik: Amplitudo (keras lemahnya bunyi), frekuensi (tinggi rendahnya nada), dan cepat rambat.
- Dapat Mengalami Efek Doppler: Perubahan frekuensi yang terdengar saat terdapat gerakan relatif antara sumber bunyi dan pendengar.
- Dapat Mengalami Resonansi: Peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat getaran dari sumber bunyi lain yang memiliki frekuensi yang sama.
Agar lebih mendalami materi hari ini silahkan simak video pembelajaran tentang gelombang dibawah ini .....
Kesimpulan
Rumus Gelombang
Dalam materi getaran dan gelombang kelas 8 ini terdapat beberapa rumus gelombang yang juga harus kamu pahami.
Untuk mengetahui cepat rambat gelombang, maka rumus yang bisa kamu gunakan adalah:
v = λ/T
Kamu bisa juga menggunakan rumus seperti ini:
v = λ x f
Dan rumus ini juga:
v = s/t
Dengan keterangan sebagai berikut:
- v = cepat rambat gelombang (m/s2)
- λ = panjang gelombang (meter)
- f = frekuensi (Hertz)
- s = jarak (meter)
- t = waktu (detik)
Penugasan
Kerjakan Soal Berikut!
Komentar
Posting Komentar