DEFORMASI GELOMBANG

DEFORMASI  GELOMBANG

BAB I

PENDAHULUAN

Pada mata kuliah rekayasa pantai berbagai macam hal telah di pelajari, mulai dari pengertian pantai yaitu pantai adalah sebuah wilayah yang menjadi batas antara lautandan daratan, bentuk pantai berbeda-beda sesuai dengan keadaan, proses yang terjadi di wilayah tersebut, seperti pengangkutan, pengendapan dan pengikisan yang disebabkan oleh gelombang, arus, angin dan keadaan lingkungan disekitarnya yang berlangsung secara terus menerus, sehingga membentuk sebuah pantai.

Pengertian Pesisir adalah wilayah antara batas pasang tertinggi hingga batas air laut yang terendah pada saat surut. Pesisir dipengaruhi oleh gelombang air laut. Pesisir juga merupakan zona yang menjadi tempat pengendapan hasil pengikisan air laut dan merupakan bagian dari pantai.

Pada tugas kali ini akan di bahas tentang deformasi gelombang serta jenis-jenis deformasi gelombang.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      PENGERTIAN

Gelombang ombak adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut biasanya disebabkan oleh angin. Angin di atas lautan memindahkan tenaganya ke permukaan perairan, menyebabkan riak-riak, alunan/bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang atau ombak. Partikel air berada dalam satu tempat, bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air. Di bawah permukaan, gerakan putaran gelombang itu semakin mengecil. Pergerakan orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasarnya hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke sisi yang disebut “surge” .

Pada kondisi sesungguhnya di alam, pergerakan orbital di perairan dangkal (shallow water) dekat dengan kawasan pantai dapat dilihat pada gambar animasi dibawah ini. Pada gambar animasi ini, dapatlah kita bayangkan bagaimana energi gelombang mampu mempengaruhi kondisi pantai.

Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.

Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.

Menurut Dean dan Dalrymple (2002), perputaran/sirkulasi arus di sekitar pantai dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu: arus sepanjang pantai (Longshore current), arus seret (Rip current), dan aliran balik (Back flows/cross-shore flows). Sistem sirkulasi arus tersebut seringkali tidak seragam antara ketiganya bergantung kepada arah/sudut gelombang datang. Pada kawasan pantai yang diterjang gelombang menyudut (αb > 5o) terhadap garis pantai, arus dominan yang akan terjadi adalah arus sejajar pantai (longshore current).

Sedangkan apabila garis puncak gelombang datang sejajar dengan garis pantai, maka akan terjadi 2 kemungkinan arus dominan di pantai. Yang pertama, bila di daerah surf zone terdapat banyak penghalang bukit pasir (sand bars) dan celah-celah (gaps) maka arus yang terjadi adalah berupa sirkulasi sel dengan rip current yang menuju laut. Kemungkinan kedua, bila di daerah surf zone tidak terdapat penghalang yang mengganggu maka arus dominan yang terjadi adalah aliran balik (back flows)

Deformasi adalah perubahan bentuk, posisi, dan dimensi dari suatu benda  Berdasarkan definisi tersebut deformasi dapat diartikan sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara absolut maupun relatif. Dikatakan titik bergerak absolut apabila dikaji dari perilaku gerakan titik itu sendiri dan dikatakan relatif apabila gerakan itu dikaji dari titik yang lain. Perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada umumnya mengacu kepada suatu sitem kerangka referensi (absolut atau relatif).

Untuk mengetahui terjadinya deformasi pada suatu tempat diperlukan suatu survei, yaitu survei deformasi dan geodinamika. Survei deformasi dan geodinamika sendiri adalah survei geodetik yang dilakukan untuk mempelajari fenomena-fenomena deformasi dan geodinamika. Fenomena-fenomena tersebut terbagi atas 2, yaitu fenomena alam seperti pergerakan lempengtektonik,aktivitas gunung api, dan lain-lain. Fenomena yang lain adalah fenomena manusia seperti bangunan, jembatan, bendungan, permukaan tanah, dan sebagainya.

Survei deformasi dan geodinamika itu sendiri bisa bermacam-macam metodenya. Dengan metode konvensional bisa dilakukan juga, contohnya dengan menggunakan theodollit ataupun sipat datar. Dengan kemajuan teknologi muncul metode baru dalam survei deformasi dan geodinamika, yaitu metode satelit. Dengan metode satelit dapat dilakukan dengan menggunakan Global Positioning System (GPS) ataupun dengan menggunakan penginderaan jauh.

Salah satu contoh dalam survey deformasi dan geodinamika adalah pengamatan pergerakan lempeng. Interior bumi kita terdiri dari lapisan-lapisan yang mempunyai karakteristik tersendiri. Lithosphere yang merupakan tempat berpijaknya benua dan samudra, berada di atas lapisan yang berifat fluida yaitu lapisan Astenosphere dan Mesosphere. Sehingga Lithosphere seolah-olah mengapung, dan selalu dalam keadaan tidak stabil, sangat mudah bergerak jika ada beban atau gaya yang bekerja padanya. Salah satu gaya yang menyebabkan terjadinya pergerakan lempeng adalah arus Konveksi. Dengan melakukan pengamatan menggunakan GPS model pergerakan lempeng dapat ditentukan dengan membandingkan posisi titik-titik di atas permukaan lempeng dalam suatu kurun waktu tertentu.

B.      REFRAKSI GELOMBANG

Salah satu contoh refraksi gelombang yaitu jika kita perhatikan gulungan gelombang laut yang bergerak dari tengah laut menuju tepi pantai. Ketika masih di tengah laut, gelombang laut biasanya bergerak ke berbagai arah. Tetapi ketika semakin mendekati garis pantai, seolah-olah otomatis sejajar dengan garis pantai. Ketika semakin dekat dengan garis pantai, gelombang laut semakin sejajar dengan garis pantai. Kemudian pada saat pecah, gelombang laut tepat sejajar dengan garis pantai. Yang dimaksudkan dengan garis pantai di sini adalah perbatasan antara laut dan hamparan pasir

Fenomena di atas merupakan salah satu contoh refraksi gelombang. Refraksi atau disebut juga pembiasan gelombang adalah peristiwa perubahan arah gelombang yang bergerak ke arah pantai dari kedalaman air yang dalam menuju kedalaman air yang dangkal. Karena adanya perubahan kedalaman air, peristiwa refraksi gelombang diakibatkan oleh perbedaan kecepatan gelombang yang biasanya disertai juga dengan perubahan panjang gelombang yang mengecil.

Berkurangnya laju gelombang laut mengakibatkan terjadinya pembelokkan arah perambatan gelombang  (gelombang laut dibiaskan). Dengan kata lain, berkurangnya laju gelombang laut ketika memasuki bagian laut yang dangkal menyebabkan gelombang laut dibelokkan hingga sejajar garis pantai.

Coba perhatikan gambar dibawah ini,

Gambar di atas mewakili gelombang laut yang bergerak dari tengah laut menuju garis pantai. Gelombang laut diwakili oleh muka gelombang. Arah gerakan gelombang laut diwakili oleh sinar (garis atau tanda panah yang tegak lurus muka gelombang).

Untuk lebih jelasnya, gambar dibawah :

 

Kita bayangkan muka gelombang masih berada di bagian laut yang dalam (a dan a’). Dalam selang waktu yang sama, muka gelombang bergerak dari a ke b dan dari a’ ke b’. Perhatikan bahwa jarak antara a ke b sama dengan jarak dari a’ ke b’. Selanjutnya muka gelombang yang tiba di b mulai memasuki bagian laut yang dangkal, sedangkan muka gelombang yang tiba di b’ masih berada di bagian laut yang dalam. Karena bergerak di daerah yang dangkal maka muka gelombang yang tiba di b tadi mulai berkurang kelajuannya, sebaliknya muka gelombang yang tiba b’ tadi masih bergerak dengan kelajuan yang sama seperti sebelumnya.

Dalam selang waktu yang sama, muka gelombang berada di bagian laut yang dangkal bergerak dari b ke c, demikian juga muka gelombang yang berada di bagian laut yang dalam bergerak dari b’ ke c’. Perhatikan bahwa dalam selang waktu yang sama, muka gelombang yang berada di bagian laut yang dangkal menempuh jarak yang lebih pendek (b ke c) sedangkan muka gelombang yang berada di bagian laut yang dalam menempuh jarak yang lebih jauh (b’ ke c’). Hal ini dikarenakan muka gelombang yang berada di bagian laut yang dangkal bergerak lebih lambat (lajunya lebih kecil). Karena bergerak lebih lambat maka selama selang waktu yang sama, jarak yang ditempuhnya juga lebih pendek.

Nah, karena dalam selang waktu yang sama jarak yang ditempuh muka gelombang ketika bergerak dari b ke c lebih pendek dibandingkan dengan jarak yang ditempuh muka gelombang dari b’ ke c’ maka arah gerakan muka gelombang perlahan-lahan dibelokkan, sebagaimana tampak pada gambar di atas. Ingat bahwa semakin dekat dengan garis pantai, laut juga semakin dangkal. Karenanya semakin mendekati garis pantai, laju gelomban semakin berkurang. Berkurangnya laju gelombang mengakibatkan arah gerakan gelombang terus dibelokkan. Proses ini terus berlangsung hingga gelombang mencapai garis pantai. Ketika gelombang tapicah, arah gerakan gelombang tepat sejajar dengan garis pantai.

C.      DIFRAKSI GELOMBANG

Difraksi gelombang terjadi bila gelombang yang datang terhalang oleh suatu penghalang yang dapat berupa bangunan pemecah gelombang maupun pulau.

Akibatnya, gelombang akan membelok di sekitar ujung rintangan dan masuk ke daerah terlindung di belakangnya.  Dalam hal ini, terjadi transfer energi dalam arah tegak lurus ke daerah terlindung.  Fenomena difraksi gelombang penting diperhatikan dalam perencanaan pelabuhan dan bangunan pemecah gelombang.

  Difraksi Gelombang

Difraksi Gelombang

D.     REFLEKSI GELOMBANG

Refleksi gelombang adalah pemantulan gelombang yang terjadi apabila gelombang yang datang membentur tembok atau penghalang. Fenomena refleksi dapat ditemukan di kolam pelabuhan.  Pemantulan gelombang ditentukan oleh koefisien refleksi yang berbeda-beda untuk berbagai tipe bangunan.

Refleksi Gelombang Tipe Bangunan	Koefisien Refleksi
Dinding vertikal dengan puncak di atas air	0,7 – 1,0
Dinding vertikal dengan puncak terendam air	0,5 – 0,7
Tumpukan batu sisi miring	0,3 – 0,6
Tumpukan blok beton	0,3 – 0,5
Bangunan vertikal dengan peredam energi (lubang)	0,05 – 0,2

Pada pemantulan gelombang, gelombang yang tiba di batas medium akan dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang batas antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya.

Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.

Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan:

1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pads satu bidang datar.

2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.

3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain. Secara matematis Hukum Snellius dapat dirumuskansebagai berikut:

( n1 sin i = n2 sin r  atau  n2 /n1 = sin i / sin r )

Dengan n1 adalah indeks bias medium pertama, n2 adalah indeks bias medium kedua, I adalah sudut dating, dan r adalah sudut bias. Adapun n21 adalah indeks bias relative medium 2 terhadap medium 1. Indeks bias mutlak didefinisikan sebagai berikut:

n= c/v

Dengan :

C = laju cahaya di ruang hampa

V = laju cahaya dalam suatu medium

Indeks bias mutlak ruang hampa (n1 = 1) ke dalam air (n2), indeks bias n2 menjadi indeks bias mutlak dan dituliskan sebagai berikut: n2= sin i / sin

BAB III

PENUTUP

A.      KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan di atas dapat di simpulkan bahwa deformasi gelombang yaitu perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara absolut maupun relatif. Dikatakan titik bergerak absolut apabila dikaji dari perilaku gerakan titik itu sendiri dan dikatakan relatif apabila gerakan itu dikaji dari titik yang lain. serta jenis-jenis deformasi gelombang yaitu refraksi gelombang, difraksi, dan defreksi gelombang. Dengan mempelajari deformasi gelombang dengan jenis-jenisnya , maka dapat di bedakan jenis gelombang dengan melihat langsung. Dapat di bedakan dari perubahan-perubahan arah gelombang dan pertemuan-pertemuan gelombang. Dapat pula di ketahui panjang gelombang,serta tinggi gelombang.

B.      SARAN

Sebagai mahasiswa yang sementara melakukan proses pembelajaran tentang gelombang, deformasi gelombang serta jenis-jenis deformasi gelombang. Saya menyadari bahwa makalah yang saya buat masih jauh dari sempurna, maka dengan demikian di harapkan kepada teman-teman serta dosen untuk memberikan kritik dan saran yang membangun serta dapat membimbing kearah yang lebih baik lagi, agar pengetahuan saya dapat lebih meluas, terima kasih.