Amplitud (amplitude) ialah jarak maksimum gelombang bergerak menjauhi kedudukan rehatnya. Pada graf sesaran, ia diukur dari garis tengah ke atas sehingga puncak atau ke bawah sehingga lembah, bukan dari puncak ke lembah.
Pelajaran ini tergolong dalam kelakuan gelombang. Ia berkait rapat dengan mengaitkan panjang gelombang, frekuensi dan laju, kerana graf yang sama boleh memberi amplitud dan panjang gelombang.
Apakah yang ditunjukkan oleh amplitud?
Kedudukan rehat, atau kedudukan keseimbangan (equilibrium position), ialah tempat medium berada apabila tiada gelombang. Gelombang menyesarkan medium ke atas dan ke bawah garis itu.
Sesaran terbesar itulah amplitud. Ia menggambarkan berapa banyak tenaga yang dibawa gelombang: amplitud lebih besar bermakna bunyi lebih kuat atau cahaya lebih terang, pada frekuensi yang sama.
Amplitud tidak mengubah frekuensi, panjang gelombang atau, dalam medium yang sama, laju. Semua itu ditentukan oleh sumber dan medium.
Bagaimana membacanya daripada graf?
- Cari garis rehat. Pada graf sesaran, biasanya ia ialah paksi mengufuk. Jika graf tidak bermula daripada sifar, gunakan garis di tengah-tengah antara puncak dan lembah.
- Baca satu puncak dan satu lembah pada skala menegak.
- Ukur dari garis rehat, bukan antara puncak dan lembah.
- Semak dengan membahagi dua: separuh jarak puncak ke lembah memberi amplitud yang sama.
- Berikan unit pada paksi menegak, seperti mm atau cm.
Contoh berlangkah
Data rekaan: graf menunjukkan paras air melawan jarak untuk satu riak.
Skala menegak ialah ketinggian di atas lantai tangki. Puncak mencapai 12.0 cm dan lembah jatuh ke 8.0 cm. Cari amplitud.
Langkah 1, cari garis rehat: di tengah antara 12.0 dan 8.0 ialah (12.0 + 8.0) ÷ 2 = 10.0 cm.
Langkah 2, ukur dari garis rehat: puncak 12.0 − 10.0 = 2.0 cm. Lembah 10.0 − 8.0 = 2.0 cm.
Langkah 3, semak: puncak ke lembah ialah 4.0 cm, dan separuhnya ialah 2.0 cm.
Amplitudnya ialah 2.0 cm. Membaca 12.0 cm terus daripada skala akan menjadi salah, kerana paksi tidak bermula pada garis rehat.
Kesilapan yang perlu diawasi
Dua kesilapan klasik ialah membaca puncak ke lembah, atau membaca tinggi puncak dari bawah skala.
Jawapan yang salah: amplitud = 4.0 cm (puncak ke lembah)
Pelajar mengukur ketinggian penuh gelombang. Amplitud ialah separuh daripada itu, 2.0 cm.
Pembetulannya ialah bertanya “dari mana?” sebelum membaca sebarang nombor. Jika jawapannya bukan “dari kedudukan rehat”, ubah titik mula bacaan anda. Penerang sempadan dan pembundaran menunjukkan sejauh mana bacaan seperti 12.0 cm boleh berubah mengikut kejituan skala.
Semak kendiri
1. Graf sesaran mempunyai puncak pada +2.5 cm dan lembah pada −2.5 cm. Nyatakan amplitud.
Lihat jawapan
Garis rehat berada pada 0. Amplitudnya ialah 2.5 cm.
2. Pada graf, jarak dari puncak ke lembah ialah 9.0 cm. Apakah amplitudnya?
Lihat jawapan
Amplitud ialah separuh jarak puncak ke lembah: 9.0 ÷ 2 = 4.5 cm.
3. Pembesar suara memainkan not yang sama, kemudian kelantangan dinaikkan. Kuantiti mana yang berubah, dan mana yang kekal?
Lihat jawapan
Amplitud bertambah. Frekuensi (kelangsingan nada), panjang gelombang dan laju bunyi kekal sama.
Ke mana selepas ini?
Amplitud ialah satu ciri gelombang. Seterusnya, lihat apa yang berlaku pada muka gelombang apabila gelombang bertemu sempadan dalam pantulan dan pembiasan menggunakan muka gelombang.
Ada pelajar yang tahu definisi tetapi masih hilang markah pada graf dengan skala luar biasa. Dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu, guru melihat cara anda membaca graf dan membetulkan tabiat itu serta-merta.