Salah satu bentuk fenomena gelombang adalah terjadinya bencana alam berupa Gempa Bumi. Gempa Bumi yang terjadi memiliki pusat gempa bumi yang getarannya merambat ke berbagai daerah dengan jauh sampai berkilometer dan bahkan ratusan kilometer. Ketika suatu gempa bumi terjadi, berbagai hal yang berkaitan dengan peristiwa tersebut salah satunya berupa getaran itu merambat ke berbagai daerah melalui bumi melalui gelombang seismik. Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan secara khususnya mengenai gelombang seismik, para ahli geofisika mampu menganalisis bentuk gelombang seismik tersebut sehingga mampu mempelajari struktur internal bumi dan dideteksi dimana letak gempa bumi yang akan terjadi.
Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer. Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismik dari gangguan alami (seperti: pergerakan lempeng (tektonik), bergeraknya patahan, aktivitas gunung api (vulkanik), dsb) adalah apa yang kita kenal sebagai fenomena gempa bumi.
Secara umum, gelombang seismik dikategorikan sebagai gelombang mekanik dikarenakan Gelombang seismik membutuhkan medium untuk merambat ke berbagai area. Oleh karena itu mari kita diskusikan mengenai gelombang.
Pengertian Gelombang. Gelombang merupakan energi dalam bentuk getaran yang mampu merambat dalam suatu sistem secara periodik pada umumnya berbentuk sinusoidal - gelombang sinus. Memang tidak mudah dalam mendefenisikan secara umum apa yang dimaksud dengan gelombang. Bahkan, dalam bahasa Indonesia pengertian gelombang dikhususkan pada Gelombang Air Laut dan aliran getaran suara.
Wikipedia menuliskan. Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu yang dapat berpengaruh.
Suatu medium disebut:
- Linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan,
- Terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas
- Seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda
- Isotropik jika ciri fisiknya "sama" pada arah yang berbeda
Gelombang dapat terjadi apabila suatu sistem diganggu dari posisi kesetimbangannya dan bila gangguan itu dapat berjalan atau merambat (propagate) dari satu daerah ke sistem itu ke daerah lainnya.
Jenis-Jenis Gelombang. Secara umum gelombang dapat di bagi menjadi dua jenis kategori melalui pergerakan medium perambatannya. Gelombang yang membutuhkan medium dalam rambatan getarannya disebut dengan Gelombang Mekanik sedangkan Gelombang yang tidak membutuhkan medium dalam rambatan getarannya disebut dengan Gelombang Elektromagnetik (GEM). Pada artikel kali ini kita akan membahas secara umum mengenai Gelombang Mekanik kemudian untuk Gelombang Elektromagnetik akan dibahas pada artikel lainnya.
Gelombang Mekanik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang membutuhkan medium dalam rambatan getarannya. Ketika gelombang mekanik terjadi, rambatannya bergerak melalui medium dalam bentuk partikel-partikel penyusun medium yang dilalui. Partikel-partikel penyusun tersebut mengalami perpindahan (pergeseran) yang bergantung pada sifat gelombang. Ditinjau dari arah rambatannya, maka gelombang mekanik dibagi atas:
- Gelombang Transversal. Merupakan gelombang mekanik dengan arah rambatan tegak lurus terhadap arah getarannya. Contoh gelombang transversal adalh gelombang pada tali. Wikipedia menambahkan hal-hal yang perlu diingat dalam Gelombang Transversal.
- Simpangan, yaitu jarak suatu titik pada gelombang terhadap posisi setimbang
- Puncak gelombang, yaitu titik tertinggi pada gelombang
- Dasar gelombang, yaitu titik terendah pada gelombang
- Bukit gelombang, yaitu lengkungan yang berada di atas posisi setimbang
- Lembah gelombang, yaitu lengkungan yang berada di bawah posisi setimbang
- Amplitudo, yaitu jarak puncak atau dasar gelombang terhadap posisi setimbang
- Panjang gelombang, yaitu panjang satu gelombang yang terdiri dari satu bukit dan satu lembah gelombang.
- Gelombang Longitunidal. Merupakan gelombang mekanik dengan arah rambatan sama seperti arah perjalanan arah getarannya. Contoh gelombang Longitudinal adalah Gelombang Bunyi.
Dalam pemahaman gelombang, dalam setiap peristiwa gelombang yang merambat dengan laju tertentu melalui medium memiliki sifat-sifat mekanik yang antara lain sebagai berikut:
- Laju Perambatan atau Laju Gelombang. Pada umumnya laju tersebut ditentukan oleh sifat-sifat mekanik dengan simbol v.
- Medium itu sendiri tidak berjalan melalui ruang melainkan partikel-partikel penyusun medium yang mengalai gerak bolak balik atau naik turun dari posisi setimbang.
- Gelombang yang bergerak ini memiliki energi. Secara logika ada gerak berarti ada energi. Artinya Gelombang tersebut membawa energi tetapi tidak membawa partikel penyusun medium.
