GELOMBANG

 GELOMBANG

Oleh: Veri Yulianto 

  (Mahasiswa Fakultas Perikanan Dan Ilmu Kelautan Jurusan Ilmu Kelautan Program Studi Oseanografi Universitas Diponegoro Semarang)

Definisi dan Faktor Terjadinya Gelombang

Gelombang adalah suatu getaran yang merambat, dalam perambatannya gelombang membawa energi. Dengan kata lain, gelombang merupakan getaran yang merambat dan getaran sendiri merupakan sumber gelombang. Jadi, gelombang adalah getaran yang merambat dan gelombang yang bergerak akan merambatkan energi (tenaga). Gelombang juga dapat dikatakan sebagai deretan pulsa-pulsa yang berurutan yang terlihat sebagai perubahan ketinggian permukaan air laut, dari elevasi maximum ke minimum.

                                                                    (Diktat Osfis, Nining. 2002)

Mekanisme Terbentuknya Gelombang Oleh Angin

·         Bila di atas permukaan laut yang tenang terdapat angin yang bertiup maka mula-mula akan ternentuk gelombang-gelombang kecil yang disebut rippless (riak).

·         Ripples disini berperan dalam membentuk kekasaraan muka laut yang dapat membantu mentaransferkan energi dari angin.

·         Bila angin terus berhembus maka akan terbentuk gelombang-gelombang yang lebih panjang (besar) dan memiliki tinggi yang semakin membesar yang disebabkan adanya transfer energi dari angin,

·         Pada saat tertentu tinggi gelombang tidak dapat terus bertambah walupun angin terus berhembus, karena tercapai suatu kondisi dimana tinggi gelombang berhenti untuk bertambah diakibatkan tercapainya keseimbangan antara energi yang di transferkan dengan energi yang terdissipasi oleh peristiwa pecahnya gelombang. Gelombang yang terbentuk dalam kondisi ini disebut “fully developed sea”

(Diktat Osfis, Nining. 2002)

Parameter Gelombang

η= a cos (kx-σt)         : elevasi muka air yang merupakan fungsi ruang dan waktu

a = H/2                                    : ampiltudo gelombapng ; elevasi maksimum dari muka air      terhadap permukaan yang diam.

H                                 : Tinggi gelombang; jarak antara puncak dan lembah = 2a

L                                  : panjang gelombang ; jarak dari suatu puncak dengan puncak yang lain

T                                  : Periode gelombang

D                                 : kedalaman perairan dihitung dari SWL (still water level), yaitu z=0 sampai dasar perairan.

T                                  : waktu

K= 2π/L                       : Jumlah gelombang

σ = 2π/T                      : Frekuensi sudut gelombang

C                                 : kecepatan rambat gelombang (kecepatan fasa )

K                                  : bilangan gelomabang (2π/L)

(Diktat Osfis, Nining. 2002)

 Klasifikasi Gelombang

            Klasifikasi gelombang berdasarkan kedalaman relatif yaitu:

·         d/L < 0,05 adalah gelombang perairan dangkal (gelombang panjang)

·         0,05 < d/L < 0,5 adalah gelombang perairan menengah

·         d/L > 0,5 adalah gelombang perairan dalam (gelombang pendek)

Klasifikasi gelombang berdasar periodenya

Nama Gelombang	Waktu
Gelombang Kapiler	< 0,1 dtk
Gelombang Ultra Gravitasi	0,1 – 1 dtk
Gelombang Gravitasi	1 – 30 dtk
Gelombang Infra Gravitasi	30 dtk – 5 menit
Gelombang Periode Panjang	5 menit – 12 jam
Gelombang Pasang Surut	12 – 24 jam
Gelombang Trans-Tidal	24 jam

Klasifikasi gelombang berdasarkan gaya pemulih (restoring force)

·         Dalam hal ini gaya pemulih berusaha untuk mengembalikan permukaan air yang terganggu (akibat terbentuknya gelombang) ke posisi semula (pada waktu laut dalam keadaan tenang).

·         Untuk gelombang-gelombang kecil yang panjang gelombangnya <1,63 cm, gaya pemulihnya adalah tegangan permukaan.

·         Untuk gelombang dengan panjang gelombangnya > 5 cm , gaya pemulihnya adalah gravitasi.

·         Gelombang dengan panjang gelombang antara 1,63-5cm , tegangan permukaan dan gravitasi kedua-duanya berperan sebagai gaya pemulih.

·         Gelombang yang gaya pemulihnya tegangan permukaan di sebut gelombang kapiler, sedangkan gelombang yang gaya pemulihnya gravitasi disebut gelombang gravitasi.

·         Gelombang yang gaya pemulihnya tegangan permukaan disebut gelombang campuran.

(Diktat Osfis, Nining. 2002)

Kecepatan Rambat Gelombang

Kecepataan rambat gelombang adalah kecepatan rambat suatu gelombang dari titik satu ke titik yang lainnya. Rumus kecepatan rambat gelombang ialah:

 σ² = gk tanh kd

Diketahui :

σ²                           = frekuensi sudut

g                      = percepatan gravitasi

tanh                 = tan hiperbolik

k                      = bilangan

d                      = kedalaman perairan

Energi Gelombang

Energi yang terkandung di dalam gelombang dengan panjang L dari permukaan sampai dengan dasar merupakan jumlah dari energi kinetik dan energi potensial.

Energi kinetik timbul akibat gerak partikel air dengan kecepatan u dan w :  mv².

Energi potensial timbul akibat gerak partikel air terhadap permukaan yang tidak terganggu (z=0) yang di akibatkan gelombang: Ep = m.g.h.

Energi total rata-rata persatuan luas permukaan gelombang: Etot = Ep + Ek = .  Atau Etot =1/8 ρ.g.H² .

Dimana :

H = tinggi gelombang = 2a

Disini terlihat bahea energi gelombang berbanding lurus dengan tinggi gelombang makin besar tinggi gelombangnya, makin besar energinya.

(Diktat Osfis, Nining. 2002)

Transformasi Gelombang

Gelombang yang menjalar dari laut lepas memasuki perairan pantai akan mengalami transformasi, yaitu:

1.      Kecepatan gelombang akan berkurang karena pengaruh gesekan dasar.

2.      Panjang gelombang menjadi pendek.

3.      Gelombang akn mengalami pembelokan arah penjalaran atau gelombang mengalami refraksi. Refraksi gelombang terjadi karena perubahan kecepatan gelombang ketika memasuki perairan pantai.

4.      Bila gelombang membentur ujung dari pemecah gelombang (break water) atau bangunan pantai lainnya, maka akan terjadi difraksi gelombang.

5.      Bila gelombang membentur suatu dinding penghalang, akan terjadi pemantulan gelombang (refraksi gelombang).

6.      Tinggi gelombang akan membesar sebelum ia pecah.

(Diktat Osfis, Nining. 2002)