Isi
Gelombang mekanis adalah impuls energetik yang bergerak melalui medium. Mereka memperluas atau menekan zat sesaat ketika mereka melewatinya, sehingga benda padat, cair, dan gas dapat melakukan gelombang mekanis, sementara ruang hampa menyebabkan mereka berhenti. Beberapa contoh gelombang jenis ini adalah gempa bumi, suara dan gelombang laut. Ada eksperimen yang dapat dengan mudah menunjukkan operasi dari gelombang mekanis, perbedaan antara gelombang transversal dan longitudinal, dan efek yang ditimbulkan oleh tegangan menengah.
Gelombang impuls
Ikat tali dengan erat ke benda yang menempel erat ke dinding, seperti pagar. Pegang talinya dan berjalan menjauh dari dinding sampai talinya sedikit longgar. Ayunkan ke atas dan ke bawah dengan cepat, seolah-olah Anda sedang cambuk. Perhatikan bahwa ombak berjalan sepanjang tali dari tangan Anda ke dinding dan kembali. Dinding "memantulkan" gelombang kembali ke Anda. Jika Anda mengamati dengan cermat, Anda akan melihat bahwa gelombang yang bergerak kembali ke tangan Anda adalah bayangan cermin terbalik dari gelombang yang bergerak ke arah dinding. Menurut Hukum Ketiga Newton, ketika gelombang menghantam dinding, ia merespons gerakan dengan mendorong tali ke arah yang berlawanan. Reaksi dinding ini menghasilkan inversi gelombang.
Gelombang stasioner
Ikatkan tali di antara dua benda yang melekat kuat di dinding, biarkan tali sedikit longgar. Jika Anda memindahkan tali berulang kali ke atas dan ke bawah, ombak akan bergerak bolak-balik di antara kedua benda. Cobalah untuk menggoyangkan tali lebih cepat dan lebih lambat. Pada titik tertentu, akan ada pembentukan gelombang berdiri, yaitu, akan muncul bahwa gelombang tidak bergerak. Panjang gelombang jenis ini adalah fraksi sederhana dari jarak antara dua objek. Misalnya, jika Anda melihat gelombang berdiri dengan lambang dan lembah, panjangnya akan persis jarak antara objek. Jika ada dua puncak dan dua lembah, panjangnya setengah dari jarak itu. Semakin cepat Anda memindahkan tali, semakin banyak gelombang stasioner yang akan Anda lihat.
Ketegangan
Potong karet gelang, ubah menjadi strip, alih-alih lingkaran. Tarik ujung ke titik di mana elastis berhenti melonggarkan. Buat gerakan pada elastis dan perhatikan bahwa itu bergetar, meskipun sangat lambat. Tarik ujung elastis lebih jauh, tingkatkan ketegangan, dan buat gerakan lain. Perhatikan bahwa bergetar lebih cepat. Semakin tinggi ketegangan dalam elastis, semakin cepat getarannya.
Gelombang longitudinal
Tempatkan pegas mainan di permukaan yang keras dan rentangkan di antara Anda dan pasangan. Jika Anda memindahkan pegas dari sisi ke sisi, hasilnya adalah gelombang transversal, serta yang dibuat oleh tali. Menarik ujung pegas bolak-balik dengan cepat akan menyebabkan gelombang memanjang atau kompresi. Jenis gelombang ini tidak menyebabkan pegas bergerak ke samping; sebagai gantinya, gelombang bergerak ke arah panjang pegas, menekan dan meregangkan belokan. Seperti pada gelombang transversal, gelombang longitudinal memantulkan kembali ketika mencapai sisi lain. Gelombang suara adalah gelombang kompresi yang terjadi ketika molekul dihancurkan dan tersebar di udara.
Bel dalam ruang hampa
Siapkan alat pengisap debu di tangan Anda, plus baterai enam volt dan pompa vakum. Pastikan tutup reservoir yang berisi bel terkunci dengan benar. Hubungkan baterai ke bel dan Anda bisa mendengarnya bermain keras. Hubungkan pompa vakum ke selang, yang harus dipasang pada lubang reservoir. Nyalakan pompa vakum. Hubungkan bel ke baterai lagi. Ketika pompa mengeringkan udara dari reservoir, suara bel menjadi semakin lemah sampai hampir tidak mungkin untuk mendengarnya, meskipun genta terlihat mencapai bel. Lepaskan selang dan lepaskan pompa. Ketika udara kembali ke reservoir, Anda akan mendengar bel lagi. Gelombang mekanis, seperti suara, membutuhkan medium untuk melaluinya. Menghapus media ini, dalam hal ini, udara, gelombang suara menghilang.
