Persamaan Umum Gelombang

Gelombang transversal pada dawai yang diregangkan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. merupakan salah satu contoh pulsa gelombang yang berjalan sepanjang dawai. Apabila pada ujung bebas dawai digerakkan secara periodik ke atas dan ke bawah, setiap partikel pada dawai juga akan mengalami gerakan periodik sehingga diperoleh gelombang periodik.

Jika kita menggerakkan dawai itu ke atas dan ke bawah dalam gerak harmonik sederhana dengan amplitudo A, frekuensi f, frekuensi sudut ω = 2πf  dan periode T = 1/f = 2π/ω maka diperoleh gelombang periodik yang menyerupai fungsi sinus (sinusoidal). Oleh karena itu, gelombang periodik juga dikenal dengan istilah gelombang sinusoidal.

Gambar 1, gelombang transversal pada dawai

Gambar 2 menunjukkan bentuk dari sebagian gelombang sinusoidal pada dawai di ujung kiri pada setiap selang waktu 1/8 periode dari waktu total 1 periode. Bentuk gelombang itu bergerak ke kanan, seperti yang ditunjukkan oleh anak panah yang menunjuk puncak gelombang tertentu. Ketika gelombang itu bergerak, setiap titik pada dawai berosilasi ke atas dan ke bawah di sekitar posisi setimbangnya. 

Untuk gelombang periodik seperti ditunjukkan pada Gambar 2, bentuk dawai menunjukkan suatu pola berulang. Panjang gelombang, dengan simbol  λ didefinisikan sebagai jarak dari satu puncak ke puncak berikutnya atau dari satu lembah ke lembah berikutnya atau dari sembarang titik ke titik yang bersangkutan pada pengulangan berikutnya. Pola gelombang ini merambat dengan laju konstan v dan bergerak maju sejauh satu panjang gelombang dalam selang waktu T. Jadi, v = λ/T. Dengan mengingat f = 1/T maka

Gambar 2, gelombang transversal
yang merambat pada dawai.

                        v = λf                                    (1.1)                          

Untuk memahami gelombang longitudinal, kita dapat menggunakan slinki (Gambar 3). Jika salah satu ujung slinki didorong sepanjang slinki, maka pulsa gelombang bergerak sepanjang slinki. Jika ujung slinki digerakkan bolak-balik sejajar dengan sumbu slinki, gerakan ini akan membentuk rapatan dan renggangan di sepanjang slinki. Untuk gelombang longitudinal, panjang gelombang adalah jarak dari satu rapatan ke rapatan berikutnya atau jarak dari satu renggangan ke renggangan berikutnya. Perlu diketahui, Persamaan (1-1) berlaku juga untuk gelombang longitudinal.

Gambar 3, bentuk gelombang longitudinal pada slinki