4 Rumus Frekuensi Beserta Dengan Pembahasan Soalnya Lengkap

Rumus Frekuensi
image by: gadgetstouse.com

Warta News – Rumus Frekuensi sering digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah yang berkaitan dengan frekuensi.

Pada pembahasan ini, Anda akan mempelajari mengenai penerapan frekuensi dalam banyak bidang beserta dengan berbagai rumus yang digunakan.

Jika Anda penasaran? Simak penjelasan lengkap mengenai frekuensi di bawah ini.

Definisi Frekuensi dan Penerapannya

Frekuensi berperan penting dalam fisika, terutama aspek elektronika komunikasi. Frekuensi sendiri didefinisikan sebagai banyaknya getaran yang bisa dihasilkan dalam satu detik.

Frekuensi dalam fisika dilambangkan sebagai f dengan satuan Hz atau hertz. Satu hertz didefinisikan sebagai 1 gelombang atau satu getaran yang memiliki 1 gunung dan 1 bukit.

Frekuensi memiliki beberapa jenis seperti frekuensi audio, frekuensi radio, frekuensi tinggi, frekuensi rendah.

a. Frekuensi Radio

Frekuensi radio adalah frekuensi yang memiliki nilai yang bisa ditangkap oleh antena dengan memanfaatkan arus bolak-balik.

Frekuensi radio sebagian besar digunakan untuk mengirimkan pesan melalui gelombang udara. Frekuensi radio terbagi menjadi dua jenis yaitu frekuensi radio AM dan frekuensi radio FM.

b. Frekuensi Audio

Frekuensi audio dikenal sebagai frekuensi suara. Frekuensi suara adalah frekuensi yang dapat di dengar oleh manusia dengan rentang 20 hingga 20.000 Hz.

Frekuensi audio dibagi menjadi 3 macam yaitu frekuensi infrasonik, frekuensi audiosonik, dan frekuensi ultrasonik. Setiap jenis frekuensi memiliki tingkat getaran yang berbeda.

Setelah Anda belajar mengenai definisi dari frekuensi, Anda akan belajar mengenai penerapan dari frekuensi dalam kehidupan sehari-hari.

Salah satu penerapan frekuensi adalah echocardiogram dengan memanfaatkan efek Doppler. Echocardiogram digunakan untuk mengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik jaringan secara akurat di dalam tubuh.

Rumus Frekuensi yang Digunakan

Dalam mendapatkan nilai frekuensi, Anda bisa menghitung jumlah getaran yang dihasilkan dalam satu detik. Dari perhitungan ini, Anda akan mendapatkan rumus frekuensi secara umum.

Namun, rumus untuk mencari nilai frekuensi tidak hanya terbatas pada rumus tersebut, terdapat rumus lainnya yang bisa digunakan untuk mencari nilai frekuensi.

a. Rumus Frekuensi Berkaitan dengan Jumlah Getaran

Rumus pertama untuk frekuensi adalah rumus yang berkaitan dengan jumlah getaran. Seperti dijelaskan sebelumnya jika 1 Hertz atau 1 Hz menunjukkan banyaknya getaran yang dihasilkan dalam 1 detik sehingga rumusnya menjadi seperti di bawah ini.

f = n/t

Keterangan:
f adalah frekuensi (Hz)
n adalah banyak getaran yang dihasilkan
t adalah waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan getaran (detik)

b. Rumus Frekuensi Berkaitan dengan Periode

Rumus kedua yang akan dipelajari adalah rumus yang berkaitan dengan periode. Besarnya frekuensi bergantung terhadap waktu yang dibutuhkan. Sehingga untuk mencari nilai frekuensi dapat menggunakan rumus di bawah ini.

f = 1/t

Keterangan:
f adalah frekuensi (Hz)
t adalah periode yang dibutuhkan (sekon)

c. Rumus Frekuensi Berkaitan dengan Gerak Gelombang

Rumus ketiga yang akan dipelajari adalah hubungan antara frekuensi dengan cepat rambat. Sebuah gelombang yang bergerak akan memiliki nilai cepat rambat dan panjang gelombang.

Frekuensi dapat dihasilkan ketika gelombang bergerak dalam medium tertentu sehingga rumusnya dapat dituliskan seperti di bawah ini.

f = c/λ

Keterangan:
f adalah frekuensi yang dihasilkan ketika gelombang bergerak (Hz)
c adalah cepat rambat gelombang (m/s)
λ adalah panjang gelombang (meter)

d. Rumus Frekuensi Berkaitan dengan Energi Kuantum

Rumus keempat yang dipelajari adalah hubungan frekuensi dengan energi kuantum. Dalam fisika kuantum, energi yang bergerak akan menghasilkan sebuah frekuensi sehingga untuk mencari nilai frekuensi bisa menggunakan rumus seperti di bawah ini.

f = E/h

Keterangan:
f adalah frekuensi yang dihasilkan (Hz)
E adalah energi kuantum
h adalah konstanta planck dengan nilai 6,62 x 10-34 Js

Setelah Anda belajar mengenai rumus-rumus yang digunakan untuk mencari nilai frekuensi. Selanjutnya Anda akan belajar penerapan rumus tersebut dalam menyelesaikan soal-soal fisika yang diberikan ke pada Anda.

Contoh Soal Rumus Frekuensi dan Pembahasan

Contoh Soal Rumus Frekuensi
image by: https://www.youtube.com/watch?v=UPuFx_pVlHU

Untuk meningkatkan pemahaman Anda mengenai metode dalam mendapatkan nilai frekuensi, berikut ini beberapa soal latihan yang bisa Anda pelajari beserta dengan pembahasannya.

1. Diketahui sebuah gelombang listrik memiliki periode sebesar 0,005 detik untuk menghasilkan 1 siklus gelombang. Tentukan nilai frekuensi yang dihasilkan?

Untuk mengerjakan soal di atas, Anda bisa menggunakan rumus yang berhubungan dengan periode atau waktu seperti di bawah ini.

Periode (T) = 0,005 detik
f = 1/T
f = 1/0,005 detik
f = 200 Hz

Nilai frekuensi dengan periode 0,005 detik adalah 200 Hz.

2. Diberikan nilai frekuensi sebuah benda adalah 0,25 Hz. Jika benda tersebut bergetar selama 60 detik. Berapa banyak getaran yang dihasilkan oleh benda bergetar tersebut.

Mengerjakan soal nomor 2, Anda bisa menggunakan rumus untuk mencari nilai frekuensi yang berhubungan dengan banyak getaran seperti di bawah ini.
f = n/t
0,25 Hz = n/60 detik
n = 0,25 Hz x 60 detik
n = 15 getaran

Benda tersebut selama 1 menit atau 60 detik menghasilkan 15 getaran.

3. Sebuah gelombang merambat dengan kecepatan 80 m/s. Diketahui panjang gelombang tersebut sebesar 8 meter. Tentukan nilai frekuensi dari gelombang yang merambat tersebut.

Mengerjakan soal nomor 3, Anda bisa menggunakan rumus yang berhubungan dengan cepat rambat gelombang sehingga rumusnya seperti di bawah ini.

f = c/λ
f = (80 m/s)/(8 meter)
f = 10 Hz

Sehingga nilai frekuensi yang dimiliki oleh gelombang tersebut adalah 10 Hz.

4. Andi sedang menyinari sebuah benda hitam dengan sinar jingga yang memiliki energi 3 x 10-19. Tentukan nilai frekuensi dari benda hitam tersebut.

Mengerjakan soal nomor 4, Anda bisa menggunakan rumus untuk energi kuantum. Dalam soal tersebut diperlihatkan jika informasi yang dimiliki adalah nilai energi dari sinar. Sehingga cara pengerjaannya bisa seperti di bawah ini.

f = E/h
Konstanta planck (h) = 6,6 x 10-34 Js
f = 3 x 10-19 J / 6,6 x 10-34 Js
f = 0,45 x 1015 Hz

Nilai frekuensi yang dimiliki oleh benda hitam tersebut adalah 0,45 x 1015 Hz

5. Sebuah foton menabrak logam dengan energi kinetik sebesar 19,86 x 10-20 J. Jika frekuensi ambang logam yaitu 5 x 1012 Hz. Tentukan besaran frekuensi foton yang menabrak logam.

Untuk mengerjakan soal tersebut, Anda bisa menggunakan rumus energi kuantum dan frekuensi seperti di bawah ini.

W0 = hf0
W0 = (6,6 x 10-34 Js) x (5 x 1012 Hz)
W0 = 3,3 x 10-22 J
E = Ek + Wo

Jika E = h x f
f = (Ek + Wo)/h
f = (19,86 x 10-20 J + 0,033 x 10-20 J) / (6,6 x 10-34 Js)
f = (19,893 x 10-20) / (6,6 x 10-34 Js)
f = 3,014 x 1014 Hz

Mempelajari frekuensi dapat membantu Anda untuk menyelesaikan berbagai permasalahan yang berhubungan dengan frekuensi.

Selain itu, Anda bisa memanfaatkan frekuensi untuk mendukung setiap kegiatan Anda.