21. Sebuah pegas (slinki) digetarkan sehingga meng- hasilkan gelombang longitudinal dengan jarak dua rapatan terdekat 40 cm. Jika cepat rambat gelombangnya 20 ms-, panjang gelombang dan frekuensi gelombangnya adalah .... a. 0,2 m dan 100 Hz d. 40 m dan 0,50 Hz b. 0,4 m dan 50 Hz e. 80 m dan 0,25 Hz c. 0,8 m dan 25 Hz 

Soal ini menggambarkan suatu gelombang longitudinal berjalan dengan medium berupa slinki. Beberapa besaran yang muncul secara umum pada gelombang longitudinal seperti panjang gelombang, dapat diidentifikasi dari jarak repatan-regangan. Dengan demikian, konsep yang tepat untuk mengerjakan soal ini adalah tentang besaran-besaran gelombang.

Identifikasi konsep

Pada soal ini, diberikan suatu gelombang longitudinal yang merambat melalui slinki. Panjang satu gelombang pada slinki adalah satu rapatan dan satu regangan, atau jarak antara pusat rapatan dan pusat rapatan terdekat, maupun jarak antara pusat regangan dan pusat regangan terdekat. Pada soal diketahui bahwa<ul>
<li>jarak dua rapatan terdekat $ \Delta x = \lambda = 40 \, \text{cm} $, dan</li>
<li>cepat rambat gelombang $ v=20 \, \text{m/s} $</li></ul> 
sehingga panjang gelombangnya adalah $\lambda=40 \, \text{cm}=0,4 \, \text{m}$. Frekuensinya adalah
\[\begin{array}{rl}v&=\lambda f \\ f&=\dfrac{v}{\lambda} \\ f&=\dfrac{20}{0,4} \\ f&=50 \, \text{Hz} \end{array}\]

Pembahasan identifikasi masalah dan solusi

Jadi, panjang gelombang adlaah 0,4 m dan frekuensi $ f=50 $ Hz. Jawaban yang tepat untuk soal ini adalah pilihan B.