Ringkasan IPA Kelas 8 – Getaran, Gelombang & Cahaya

1

Getaran pada Bandul

Getaran adalah gerak bolak-balik suatu benda secara teratur melalui titik keseimbangan.

Bandul bergerak: A → B → C → B → A (1 getaran penuh)

🔵 Titik Keseimbangan

Titik B = posisi tengah, tempat bandul diam jika tidak digerakkan

📏 Simpangan Terjauh

Titik A dan C = simpangan maksimum (amplitudo)

Contoh Getaran dalam Kehidupan Sehari-hari

Naik turun benda pada pegas
Ayunan tali (ayunan taman)
Naik turun penggaris yang dijepit di meja
Bandul jam dinding
Pita suara manusia saat berbicara
Naik turun air dalam kolam
Senar gitar yang dipetik

2

Frekuensi, Periode & Amplitudo

⚡ Frekuensi (f)

Banyaknya getaran dalam 1 detik.
Satuan: Hz (Hertz)
Simbol: huruf f kecil

⏱️ Periode (T)

Waktu untuk 1 getaran penuh.
Satuan: sekon (s)
Simbol: huruf T besar

📐 Amplitudo (A)

Simpangan terjauh dari titik keseimbangan.
Satuan: meter (m)

Rumus Penting

f = n/t T = t/n f = 1/T T = 1/f

n = jumlah getaran | t = selang waktu (s) | f = frekuensi (Hz) | T = periode (s)

💡 Ingat! Frekuensi dan periode saling berkebalikan.
Semakin besar frekuensi → periode semakin kecil, dan sebaliknya.

📝 Contoh Soal 1 — Mencari Frekuensi

Sebuah bandul berayun 120 kali dalam 1 menit. Berapa frekuensinya?
Diket: n = 120 getaran, t = 1 menit = 60 sekon
Jawab: f = n/t = 120/60 = 2 Hz

📝 Contoh Soal 2 — Mencari Periode

Ayunan berayun 200 kali dalam 50 sekon. Berapa periodenya?
Diket: n = 200, t = 50 s
Jawab: T = t/n = 50/200 = 0,25 sekon

Konversi Satuan Frekuensi

Satuan	Nilai
1 kHz (kilohertz)	= 10³ Hz = 1.000 Hz
1 MHz (megahertz)	= 10⁶ Hz = 1.000.000 Hz
1 GHz (gigahertz)	= 10⁹ Hz

3

Jenis-jenis Gelombang

Gelombang = getaran yang merambat/berpindah tempat. Gelombang hanya memindahkan energi, bukan zatnya!

Berdasarkan Arah Getar

🌊 Gelombang Transversal

Arah getaran tegak lurus arah rambat.
Terdiri dari bukit dan lembah gelombang.
Contoh: Gelombang air, cahaya, tali, radio

🔊 Gelombang Longitudinal

Arah getaran sejajar/searah arah rambat.
Terdiri dari rapatan dan renggangan.
Contoh: Gelombang bunyi, pegas, slinki

Bagian Gelombang Transversal

Istilah	Penjelasan
Bukit gelombang	Bagian gelombang yang naik ke atas (A-B-C, E-F-G)
Lembah gelombang	Bagian gelombang yang turun ke bawah (C-D-E, G-H-I)
Puncak (B, F)	Titik tertinggi bukit gelombang
Dasar (D, H)	Titik terendah lembah gelombang
Amplitudo (B-B')	Jarak puncak/dasar ke garis keseimbangan

💡 1 gelombang penuh = 1 bukit + 1 lembah = A-B-C-D-E
0,5 gelombang = A-C atau B-D
0,25 gelombang = A-B atau B-C

Berdasarkan Medium Perambatan

🌊 Gelombang Mekanik

Butuh medium (perantara) untuk merambat.
air laut suara gempa pegas

✨ Gelombang Elektromagnetik

Tidak butuh medium → bisa merambat di ruang hampa.
cahaya radio sinar-X

Rumus Panjang Gelombang

λ = Jarak / Jumlah gelombang

📝 Contoh

Jarak A–K = 200 cm, jumlah gelombang = 2,5. Hitung panjang gelombang!
Jawab: λ = 200 cm / 2,5 = 80 cm

4

Cepat Rambat Gelombang

Cepat rambat (v) = jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik. Satuan: m/s

Rumus Cepat Rambat

v = λ/T atau v = λ × f

v = cepat rambat (m/s) | λ = panjang gelombang (m) | T = periode (s) | f = frekuensi (Hz)

📝 Contoh Soal

Sebuah gelombang memiliki panjang gelombang λ = 0,2 m dan frekuensi f = 2,5 Hz.
Cepat rambat: v = λ × f = 0,2 × 2,5 = 0,5 m/s

Hubungan Besaran Gelombang

Besaran	Simbol	Satuan SI	Rumus
Panjang gelombang	λ (lambda)	meter (m)	λ = v/f = v×T
Periode	T	sekon (s)	T = 1/f = λ/v
Frekuensi	f	hertz (Hz)	f = 1/T = v/λ
Cepat rambat	v	m/s	v = λ × f = λ/T

5

Gelombang Elektromagnetik & Fungsinya

Gelombang elektromagnetik = gelombang yang tidak butuh medium untuk merambat. Dapat merambat di ruang hampa dengan kecepatan cahaya: 3 × 10⁸ m/s

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Jenis Gelombang	Frekuensi	Fungsi/Contoh
Gelombang Radio	3 Hz – 3 GHz	Siaran radio & TV
Gelombang Mikro	3 GHz – 300 GHz	Microwave, radar, GPS
Inframerah	300 GHz – 430 THz	Remote TV, kamera termal, pemanas
Cahaya Tampak	430 – 770 THz	Penglihatan manusia, warna pelangi
Ultraviolet (UV)	770 THz – 30 PHz	Sterilisasi, sinar matahari
Sinar X (Röntgen)	30 PHz – 30 EHz	Foto tulang (rontgen) di rumah sakit
Sinar Gamma	> 30 EHz	Terapi kanker, sterilisasi alat medis

💡 Urutan dari frekuensi terkecil → terbesar:
Radio → Mikro → Inframerah → Cahaya tampak → UV → Sinar-X → Gamma

6

Gelombang Bunyi

Bunyi adalah hasil getaran suatu benda. Bunyi termasuk gelombang mekanik longitudinal sehingga tidak dapat merambat di ruang hampa.

Macam-macam Bunyi (berdasarkan frekuensi)

🔵 Infrasonik

Frekuensi < 20 Hz
Manusia tidak bisa mendengar
Hewan: anjing, jangkrik

🟢 Audiosonik

Frekuensi 20 – 20.000 Hz
Dapat didengar manusia
Rentang normal pendengaran

🟡 Ultrasonik

Frekuensi > 20.000 Hz
Manusia tidak bisa mendengar
Hewan: kelelawar, lumba-lumba

Syarat Terdengarnya Bunyi

Ada sumber bunyi yang menghasilkan bunyi
Ada medium (perantara) untuk merambatkan bunyi ke telinga
Alat pendengaran dalam keadaan baik
Frekuensi bunyi antara 20 Hz – 20.000 Hz
Sumber bunyi berada dalam jarak jangkauan pendengar

Ciri-ciri Bunyi

Dihasilkan oleh getaran suatu benda
Termasuk gelombang mekanik → butuh medium merambat
Tidak dapat didengar di ruang hampa
Cepat rambat dipengaruhi suhu dan jenis medium
Dapat dipantulkan jika mengenai penghalang

7

Menghitung Kedalaman Air Laut

Kedalaman laut dapat diukur menggunakan prinsip pemantulan gelombang bunyi (sonar). Bunyi dikirim ke dasar laut, dipantulkan, dan diterima kembali.

Rumus Kedalaman Laut

s = (v × t) / 2

s = kedalaman laut (m) | v = cepat rambat bunyi dalam air (m/s) | t = waktu tempuh pulang-pergi (s)

💡 Dibagi 2 karena bunyi menempuh jarak 2x (pergi ke dasar + kembali ke permukaan)

📝 Contoh Soal

Kapal mengirim gelombang bunyi. Echo diterima setelah 4 sekon. Cepat rambat bunyi di air = 1.500 m/s.
Kedalaman: s = (1500 × 4) / 2 = 6000 / 2 = 3.000 m

8

Pengaruh Amplitudo & Frekuensi terhadap Suara

🔊 Amplitudo → Kuat Lemah Bunyi

Amplitudo besar → bunyi keras
Amplitudo kecil → bunyi lemah/pelan
Gitar dipetik kuat → simpangan besar → bunyi keras
Garpu tala digetarkan kuat → amplitudo besar → bunyi keras

🎵 Frekuensi → Tinggi Rendah Bunyi

Frekuensi tinggi → bunyi tinggi/melengking
Frekuensi rendah → bunyi rendah/dalam
Perempuan punya pita suara lebih pendek → frekuensi lebih tinggi
Senar gitar ditekan makin pendek → suara makin tinggi

Peran Bunyi bagi Makhluk Hidup

🦇 Kelelawar — Ekolokasi

Memancarkan gelombang ultrasonik (> 20.000 Hz), bunyi dipantulkan oleh objek, diterima kembali → dapat menentukan lokasi mangsa tanpa melihat.

🐬 Lumba-lumba

Menggunakan gelombang bunyi frekuensi tinggi untuk berkomunikasi dan mengetahui lokasi mangsa. Dapat berkomunikasi dalam jarak > 220 km!

9

Bagian-bagian Telinga

Telinga adalah indera pendengaran manusia yang mampu menangkap bunyi dengan frekuensi 20 – 20.000 Hz.

👂 Telinga Luar

Daun telinga – menangkap suara
Saluran telinga – meneruskan suara ke gendang
Gendang telinga – bergetar saat ada bunyi

🦴 Telinga Tengah

Tulang martil
Tulang landasan
Tulang sanggurdi
Saluran Eustachius – menyamakan tekanan udara

🌀 Telinga Dalam

Koklea (rumah siput) – mengubah getaran jadi sinyal listrik
Saluran setengah lingkaran – menjaga keseimbangan
Saraf pendengaran

Proses Mendengar

Bunyi → Daun telinga → Saluran telinga → Gendang telinga bergetar → Tulang-tulang pendengaran → Koklea → Saraf pendengaran → Otak → Bunyi terdengar!

10

Sifat-sifat Cahaya

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat tanpa medium. Kecepatan cahaya di ruang hampa = 3 × 10⁸ m/s

Sifat-sifat Cahaya

➡️ Merambat Lurus

Cahaya merambat lurus dalam medium yang homogen. Contoh: bayangan terbentuk karena cahaya tidak bisa membelok.

🔄 Dapat Dipantulkan

Saat mengenai permukaan, cahaya dipantulkan. Dasar dari semua cermin.

↗️ Dapat Dibiaskan

Cahaya membelok saat berpindah medium (misalnya dari udara ke air). Ini sebabnya sendok di gelas air terlihat bengkok.

🌈 Dapat Diuraikan

Cahaya putih dapat diuraikan menjadi spektrum warna (pelangi) saat melalui prisma.

Hukum Snellius (Pembiasan)

Sinar datang, normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar
Sinar dari medium kurang rapat → rapat: dibiaskan mendekati normal
Sinar dari medium rapat → kurang rapat: dibiaskan menjauhi normal

n = C / Cm

n = indeks bias | C = kecepatan cahaya di vakum (3×10⁸ m/s) | Cm = kecepatan cahaya di medium

11

Pembentukan Bayangan pada 2 Cermin Datar

Jika dua buah cermin datar dihadapkan dengan sudut tertentu, jumlah bayangan yang terbentuk lebih dari satu.

Rumus Jumlah Bayangan

n = (360° / θ) − 1

n = jumlah bayangan | θ = sudut yang dibentuk oleh dua cermin datar
⚠️ Jika hasilnya desimal, dibulatkan ke bawah

Contoh Bayangan

Sudut (θ)	Rumus	Jumlah Bayangan
180° (sejajar berlawanan)	(360/180) − 1	1 bayangan
90°	(360/90) − 1	3 bayangan
72°	(360/72) − 1	4 bayangan
60°	(360/60) − 1	5 bayangan
45°	(360/45) − 1	7 bayangan

💡 Semakin kecil sudut antara dua cermin → semakin banyak bayangan yang terbentuk

12

Sifat Bayangan pada Cermin

Cermin Datar

Maya (berada di belakang cermin, garis putus-putus)
Tegak (tidak terbalik)
Sama besar dengan bendanya
Berkebalikan sisi (tangan kanan jadi kiri)
Jarak bayangan = jarak benda terhadap cermin

📖 Maya vs Nyata

Maya: titik potong perpanjangan sinar pantul (bayangan tidak bisa ditangkap layar)

Nyata: titik potong sinar pantul langsung (bisa ditangkap layar)

Cermin Cekung (Konkaf)

Cermin cekung memiliki permukaan melengkung ke dalam seperti mangkuk. Nilai f dan R positif (+). Digunakan sebagai: reflektor lampu, cermin rias, teleskop.

Posisi Benda	Sifat Bayangan
Di Ruang I (di antara F dan O)	Maya, tegak, diperbesar
Tepat di titik F	Bayangan di tak terhingga
Di Ruang II (antara F dan M)	Nyata, terbalik, diperbesar
Tepat di titik M (R)	Nyata, terbalik, sama besar
Di Ruang III (di luar M)	Nyata, terbalik, diperkecil

Cermin Cembung (Konveks)

Cermin cembung memiliki permukaan melengkung ke luar. Nilai f dan R negatif (−). Digunakan sebagai: kaca spion kendaraan.

Bayangan selalu Maya, Tegak, Diperkecil
Memiliki jangkauan pandang yang luas

13

Menghitung Jarak Bayangan pada Cermin

Rumus Cermin (Persamaan Cermin)

1/f = 1/s + 1/s'

f = jarak fokus (cm) | s = jarak benda ke cermin (cm) | s' = jarak bayangan ke cermin (cm)

💡 Hubungan: f = R/2 atau R = 2f
Tanda (+): cermin cekung / bayangan nyata
Tanda (−): cermin cembung / bayangan maya

📝 Contoh Soal — Cermin Cekung

Benda di depan cermin cekung berjarak s = 12 cm, jarak fokus f = 4 cm. Cari s'!

1/f = 1/s + 1/s'
1/4 = 1/12 + 1/s'
1/s' = 1/4 − 1/12 = 3/12 − 1/12 = 2/12
s' = 12/2 = 6 cm (nyata, di depan cermin)

Sinar Istimewa Cermin Cekung

Sinar datang sejajar sumbu utama → dipantulkan melalui titik fokus (F)
Sinar datang melalui titik fokus (F) → dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan (M) → dipantulkan kembali melalui M

Sinar Istimewa Lensa Cembung

Sinar datang sejajar sumbu utama → dibiaskan menuju titik fokus
Sinar datang melalui titik fokus di depan lensa → dibiaskan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui pusat optik lensa → diteruskan tanpa dibiaskan

14

Perbesaran Bayangan pada Cermin

Rumus Perbesaran

M = s'/s atau M = h'/h

M = perbesaran | s' = jarak bayangan | s = jarak benda | h' = tinggi bayangan | h = tinggi benda

M > 1

Bayangan diperbesar

M = 1

Bayangan sama besar

0 < M < 1

Bayangan diperkecil

Tanda M

M positif (+) → bayangan maya/tegak
M negatif (−) → bayangan nyata/terbalik

📝 Contoh Soal

Dari soal sebelumnya: s = 12 cm, s' = 6 cm. Berapa perbesaran?
M = s'/s = 6/12 = 0,5 kali (diperkecil)

Alat Optik yang Menggunakan Cermin/Lensa

Alat Optik	Jenis	Fungsi
Kacamata	Lensa cembung/cekung	Mengoreksi penglihatan
Lup (kaca pembesar)	Lensa cembung	Memperbesar benda kecil
Mikroskop	Dua lensa cembung	Melihat benda sangat kecil
Teleskop	Dua lensa cembung	Melihat benda jauh
Kamera	Lensa cembung	Mengambil gambar
Kaca spion	Cermin cembung	Memperluas pandangan