Menentukan Pernyataan Benar tentang Kecepatan dan Gelombang Sampan

Kecepatan sampan di permukaan air tidak dapat melebihi kecepatan gelombang yang dihasilkan oleh sampan itu sendiri dalam kondisi air dangkal; bila kecepatan sampan mendekati atau sama dengan kecepatan gelombang, gelombang di bagian depan (gelombang bow) akan menjadi sangat panjang dan menumpuk, sehingga menimbulkan “gelombang kritis” atau gelombang stasioner.

Kecepatan gelombang pada air dangkal (depth < ½ panjang gelombang) ditentukan oleh persamaan c = √(g·h), di mana c adalah kecepatan gelombang, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman air. Oleh karena itu, pada perairan yang sangat dangkal, kecepatan gelombang sangat dipengaruhi oleh kedalaman, bukan oleh panjang gelombang.

Pada air dalam (depth ≫ ½ panjang gelombang), kecepatan gelombang dipengaruhi oleh panjang gelombang menurut persamaan c = √(g·λ / 2π), sehingga gelombang yang lebih panjang bergerak lebih cepat. Sampan yang melaju dengan kecepatan lebih tinggi dari kecepatan gelombang pada panjang gelombang tertentu akan menghasilkan gelombang‑gelombang yang terkompresi di belakangnya, menghasilkan pola gelombang‑gelombang “jejak” atau “wake” yang khas.

Jika sampan bergerak dengan kecepatan lebih rendah daripada kecepatan gelombang pada panjang gelombang dominan yang dihasilkannya, gelombang‑gelombang akan menyebar ke depan dan belakang sampan, menghasilkan pola gelombang yang lebih simetris di kedua sisi. Dalam hal ini, energi gelombang lebih banyak dilepaskan ke arah depan daripada ke belakang.

Faktor-faktor lain yang memengaruhi kecepatan sampan meliputi bentuk lambung, beban, dan gaya dorong (daya mesin atau tenaga manusia). Namun, hubungan antara kecepatan sampan dan kecepatan gelombang tetap menjadi faktor utama dalam menentukan pola gelombang yang terbentuk di permukaan air.

BACA JUGA  Metode Penelitian yang Dikaitkan dengan Rumusan Masalah

Leave a Comment