Arti Amplitudo beserta Jenis dan Rumus Menghitungnya

Dalam pelajaran fisika, amplitudo adalah simpangan terjauh yang diukur dari titik kesetimbangan pada getaran.

Lebih detailnya lagi, simpangan paling jauh tersebut terjadi pada gelombang sinus. Amplitudo dapat dibedakan menjadi dua, yaitu amplitudo getaran dan gelombang.

Dalam hal ini, keduanya memiliki definisi yang berbeda dengan cara menghitung yang berbeda pula.

Pada amplitudo, ada pola simpangan atau jarak terjauh yang memiliki titik pola bervariasi. Berikut ini penjelasan dari masing-masing pola simpangan yaitu:

1. Amplitudo Getaran

Getaran adalah gerak dengan pola bolak-balik yang hanya terjadi di sekitar kesetimbangan. Gerak tersebut hanya akan muncul apabila benda diberikan gaya dari luar.

Walau sama-sama bergerak, getarannya tidak membutuhkan medium untuk merambat seperti halnya gelombang.

Lama-kelamaan, getaran akan melemah dan berhenti dengan sendirinya. Contoh paling sederhana dari getaran adalah bandul yang digerakkan.

Saat kamu memberikan gaya dengan menariknya, bandul akan bergerak secara bolak-balik dari satu titik ke titik lain. 

Bandul dianggap melakukan satu getaran penuh apabila bergerak melewati titik A-B-C-B-A. Sedangkan gerakan yang hanya melewati titik A-B-C dianggap baru ½ getaran. Lalu, bagaimana dengan simpangan terjauhnya? 

Pada getaran bandul, titik A sampai titik C merupakan simpangan maksimal yang dimiliki. Namun, karena adanya massa bandul dan gaya gravitasi, simpangan pada getaran bandul perlahan makin mengecil yakni pada titik B – A dan B – C. 

2. Amplitudo Gelombang

Sudah dijelaskan bahwa gelombang itu berbeda dengan getaran. Alasan dari perbedaan itu ialah pola gerak pada gelombang bersifat kontinyu dan merambat dari satu titik menuju titik yang lain.

Pada gelombang ada dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Perbedaan dari dua jenis gelombang tersebut ialah pada arah rambat gelombangnya.

Secara garis besar atau umum amplitudo terbagi menjadi tiga jenis. Berikut jenis-jenis amplitudo tersebut:

1. Amplitudo yang memiliki pengukuran skalar non negatif dari osilasi atau getaran bolak balik gelombang.

2. Amplitudo yang memiliki jarak terjauh dari titik kesetimbangan  gelombang sinusoidal.

3. Amplitudo yang memilikii simpangan terjauh dan terbesar dari titik setimbang getaran dari suatu gelombang.

Selain itu, ada beberapa jenis amplitudo yang lainnya, berikut ini gambarannya:

Di bawah ini merupakan metode-metode kuantifikasi amplitudo getaran:

1. Nilai Puncak (Peak)

Nilai puncak berguna untuk menunjukkan tingkat guncangan durasi pendek, akan tetapi nilai puncak cuma menunjukkan tingkat maksimum getaran yang terjadi pada satu titik waktu tertentu.

2. Nilai Puncak ke Puncak (Peak to Peak)

Nilai amplitudo puncak ke puncak berguna untuk menunjukkan ekskursi maksimum gelombang. Kuantitas ini untuk mengetahui perpindahan bagian mesin akibat getaran.

3. Nilai Rata-rata (Average)

Nilai amplitudo rata-rata telah memperhitungkan durasi waktu getaran yang terjadi. Namun, dianggap mempunyai fungsi yang terbatas karena pada perhitungannya nilai negatif pada gelombang sinusoidal getaran seakan meniadakan yang positif. 

4.  Nilai RMS(Root Mean Square)

Nilai root mean square adalah nilai amplitudo yang paling relevan. Sebab selain memperhitungkan waktu, metode dengan perhitungan RMS menguadratkan nilai negatif gelombang sinusoidal getaran sehingga memberi nilai amplitudo yang lebih aktual.

Nilai amplitudo RMS memberi informasi nilai kandungan energi pada getaran, sebuah parameter yang berkemampuan destruktif bagi komponen mesin.

Ada beberapa rumus amplitudo yang perlu diketahui. Berikut rumus amplitudo adalah:

1. Rumus amplitudo simpangan periode getaran adalah T = t/n

2. Rumus frekuensi getaran Amplitudo adalah F = n/t

3. Rumus hubungan antara frekuensi dan periode adalah T = 1/f atau f = 1/T

Keterangan :

T = Periode

f = Frekuensi (Hz)

t = Waktu (s)

n = Jumlah perputaran

Frekuensi adalah jumlah sedikit banyaknya getaran yang terjadi pada waktu kurang lebih satu detik. Satuan dari frekuensi adalah Hertz.

Ketika tidak ada gaya yang bekerja pada suatu benda maka akan menciptakan kesetimbangan, dengan kata lain kesetimbangan akan tercapai ketika benda dalam keadaan diam.

Amplitudo adalah bagian terpenting dalam getaran. Penting untuk mengetahui amplitudo suatu getaran agar bisa memanfaatkan getaran dengan cara yang tepat, misalnya untuk mengetahui kedalaman lautan, satelit buatan, bunyi speaker, kedokteran, tanaman, siaran radio, dan berbagai alat kesehatan lainnya.

Gelombang ternyata memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari-hari. Gelombang banyak digunakan dalam teknologi-teknologi canggih yang dapat menunjang kehidupan manusia bahkan memberikan kemudahan.

Disadur dari: Liputan6.com (Penulis: Ayu Rifka Sitoresmi, Editor: Rizky Mandasari. Published: 30/7/2021)

Yuk, baca artikel edukasi lainnya dengan mengikuti tautan ini.