GELOMBANG BUNYI

Benda yang bergetar dapat menghasilkan bunyi. Berarti benda yang bergetar merupakan sumber bunyi, bunyi dapat kita dengarkan jika ada medium perambatannya hingga ke telinga kita.

Sehingga gelombang bunyi adalah gelombang yang merambat melalui medium tertentu. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang digolongkan sebagai gelombang longitudinal.

A. Syarat bunyi dapat didengar:

  • Ada benda yang bergetar (ada sumber bunyi)
  • Ada medium yang merambatkan bunyi (baik melalui zat padat, cair atau gas)
  • Pendengar berada dalam jangkauan sumber bunyi.

B. Rentang Gelombang bunyi

  • Infrasonik:
    • bunyi yang memiliki frekuensi < 20 Hz.
    • infrasonik tidak dapat didengar oleh manusia.
    • yang dapat mendengar bunyi infrasonik: anjing, jangkrik, gajah, hiu, dan laba-laba.
    • bunyi infrasonik dimanfaatkan oleh seismometer untuk mendeteksi gempa bumi.
  • Audiosonik:
    • bunyi yang memiliki frekuensi di kisaran 20 – 20.000 Hz. NAudiosonik dapat didengar oleh manusia.
  • Ultrasonik:
    • bunyi yang memilki frekuensi > 20.000 Hz (20 KHz).
    • Manusia tidak bisa mendengarnya ultrasonik.
    • bunyi ultrasonik dapat didengar oleh kelelawar dan lumba-lumba.
    • bunyi ultrasonik dimanfaatkan untuk USG (ultrasonografi) yang digunakan untuk mendiagnosa janin di dalam kandungan.

C. Karakteristik gelombang bunyi:

  • Bunyi merupakan gelombang longitudinal.
  • Hanya merambat melalui medium padat, cari, dan gas. Dengan kata lain tidak dapat merambat pada ruang hampa.
  • Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh kerapatan medium perambatannya. Bunyi akan lebih cepat merambat pada medium yang memiliki kerapatan tinggi, yaitu medium padat.
  • Bunyi dapat memantul kalau gelombangnya mengenai suatu benda.

D. Sifat Gelombang Bunyi

  • Pemantulan (Refleksi)
    • Pemantulan adalah keadaan ketika gelombang bunyi yang datang mengenai permukaan suatu medium yang keras dan kembali ke medium asalnya dengan sudut yang sama.
  • Pembiasan (Refraksi)
    • Jika gelombang bunyi merambat dan memasuki medium yang berbeda, gelombang bunyi tersebut akan dibelokkan. Itulah yang disebut dengan pembiasan (Refraksi) gelombang bunyi.
    • Refraksi terjadi jika gelombang bunyi dari suatu medium memasuki medium lain dengan sudut tertentu.
    • Contoh peristiwa refleksi, suara petir pada malam hari terdengar lebih keras dibandingkan pada siang hari. Pada malam hari, lapisan udara bagian bawah lebih rapat daripada bagian atas sehingga suara petir dari lapisan udara akan dibiaskan mendekati permukaan tanah di bawahnya.
  • Pelenturan (Difraksi)
    • Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang ketika melewati celah yang ukurannya seorde dengan panjang gelombangnya.
    • Contohnya yaitu ketika seseorang dapat mendengar suara dari ruangan di sebelahnya.
  • Interferensi
    • Interferensi merupakan perpaduan dua gelombang berbeda yang saling berinteraksi pada medium yang sama.
    • Interferensi terbagi menjadi dua macam, yaitu interferensi konstruktif dan interferensi destruktif.
    • Interferensi konstruktif adalah keadaan saat kedua gelombang yang berinterferensi sefase, sehingga saling memperkuat. Sebaliknya, interferensi destruktif terjadi ketika kedua gelombang yang berinterferensi berbeda fase 180° sehingga saling melemahkan.
  • Pelayangan
    • Pelayangan bunyi adalah dua bunyi keras atau dua bunyi lemah yang terjadi secara berurutan.
    • Jika kedua gelombang bunyi merambat bersamaan, bunyi paling kuat akan dihasilkan saat fase keduanya sama. Jika kedua getaran berlawanan fase, maka akan menghasilkan bunyi paling lemah

E. Cepat Rambat gelombang bunyi

Cepat Rambat gelombang

Keterangan
v = cepat rambat bunyi (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t= waktu (s)
λ = Panjang gelombang (m)
f = Frekuensi (Hz)
T= Periode (s)

F. Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi yaitu energi bunyi yang dipindahkan tiap satuan waktu, tiap satuan luas

Taraf Intensitas Bunyi

Taraf intensitas bunyi dapat diartikan dengan tingkat kebisingan suatu bunyi pada pendengaran manusia. Bunyi yang mempunyai taraf intensitas yang tinggi akan memekakkan telinga kita seperti bunyi ledakan bom atau pesawat terbang. Namun ada juga bunyi yang sangat pelan sampai sampai tidak terdengar oleh telinga kita.

Secara fisika, Taraf intensitas bunyi merupakan perbandingan nilai logaritma antara intensitas bunyi yang diukur (I) dengan intensitas ambang pendengaran (Io). Intensitas ambang pendengaran (Io) yaitu intensitas bunyi terkecil yang masih mampu didengar oleh telinga, Besarnya ambang pendengaran berkisar pada 10 -12 W/m2. Satuan dari Taraf Intensitas bunyi adalah desiBell (dB).

Rumus Taraf Intensitas Bunyi

Taraf intensitas dari sebuah sumber bunyi dirumuskan dengan :

Taraf intensitas dari n buah sumber bunyi identik
Jika terdapat sebanyak n buah sumber bunyi yang identik (mempunyai intensitas bunyi sama), besar Taraf intensitas totalnya dirumuskan dengan persamaan

Perbandingan Taraf Intensitas Pada Jarak Yang Berbeda

NOTE : Persamaan di atas sebenarnya sama, persamaan pertama R1/R2 dan persamaan kedua R2/R1. Lebih mudah mana ? Yang kedua lebih mudah karena biasanta R2 > R1.

G. Efek Doppler

Efek Doppler ditemukan oleh ilmuwan fisika asal Austria yang bernama Christian Johanm Doppler. Efek Doppler menjelaskan fenomena yang berkaitan dengan pergerakan sumber bunyi terhadap pendengar yang relatif satu sama lain dan menyebabkan frekuensi yang didengar berbeda dari frekuensi yang dihasilkan sumber bunyi.

Contoh, ketika sebuah ambulans yang membunyikan sirinenya bergerak mendekati seseorang yang sedang berdiri di bahu jalan, maka bunyi yang akan terdengar makin tinggi. Ketika ambulans tersebut bergerak menjauh maka bunyi sirine yang terdengar akan semakin mengecil.

Persamaan Effec Doppler

Perjanjian tanda dalam Efek Doppler

  • vs bernilai positif (+) jika sumber bunyi menjauhi pendengar.
  • vs bernilai negatif (-) jika sumber bunyi mendekati pendengar.
  • vp bernilai positif (+) jika pendengar mendekati sumber bunyi.
  • vp bernilai negatif (-) jika pendengar menjauhi sumber bunyi.

keterangan:
fp: frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)
fs: frekuensi yang dikeluarkan oleh sumber suara (Hz)
v: kecepatan suara di udara (m/s)
vp: kecepatan pendengar -jika bergerak- (m/s)
vs: kecepatan sumber suara -jika bergerak- (m/s)

G. Contoh Soal dan Pembahasan

H. Download Materi & Aplikasi Gelombang Bunyi

  • Gelombang Bunyi.pptx
  • Aplikasi merubah soal Gelombang Bunyi

Leave a Reply to nail Cancel reply

Your email address will not be published.


*