Kalian tahu nggak sih apa itu gelombang bunyi? Lalu, bagaimana bunyi dapat terjadi? Dan dari mana bunyi berasal? Dalam bab ini kita akan membahas tentang pengertian, sifat-sifat, karakteristik dari gelombang bunyi. Nah, untuk lebih lengkapnya mari pelajari gelombang bunyi lebih lanjut.
PENGERTIAN GELOMBANG BUNYI
Gelombang bunyi adalah gelombang yang merambat melalui medium tertentu. Sumber gelombang bunyi adalah benda yang bergetar.
Berdasarkan frekuensinnya, gelombang bunyi diklasifikasikan sebagai berikut:
- Infrasonik: Gelombang bunyi yang memiliki frekuensi < 20 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh hewan seperti jerapah, gajah, kuda nil, aligator, dan paus biru.
- Audiosonik: Gelombang bunyi yang memiliki frekuensi 20 Hz - 20.000 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh manusia.
- Ultrasonik: Gelombang bunyi ini memiliki frekuensi > 20.000 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh hewan seperti kelelawar, lumba-lumba, anjing, dan tikus.
SIFAT - SIFAT GELOMBANG BUNYI
a. Pemantulan Gelombang Bunyi
Bunyi pantul dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
- Bunyi pantul memperkuat bunyi asli yaitu bunyi pantul yang dapat memperkuat bunyi asli. Biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi dan dinding pantul jaraknya tidak begitu jauh (kurang dari 10 meter)
- Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20 meter.
Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bioskop, studio radio dan televisi, dan gedung konser musik dindingnya dilapisi zat peredam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet, atau besi.- Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20 meter.
b. Pembiasan Gelombang Bunyi
Refaksi atau pembiasan merupakan peristiwa pembelokan gelombang bunyi. Refraksi terjadi apabila gelombang bunyi dari suatu medium memasuki medium lain dengan sudut tertentu. Refraksi ini selalu disertai perubahan laju gelomban. contoh:
Pada malam hari bunyi
petir terdengar lebih keras daripada siang hari Hal ini disebabkan
karena pada pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada di lapisan
bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi dilapisan udara atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat dari lapisan udara atas ke lapisan udara bawah.
Kita dapat mendengar bunyi di tikungan meskipun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang tembok yang tinggi/di jalan yang berbelok-belok.
d. Interferensi Gelombang Bunyi
Interferensi merupakan interaksi antara kedua gelombang yang bergabung satu dengan lainnya untuk membentuk pola gelombang yang baru. Syaratnya yaitu kedua gelombang itu mempunyai beda fase tetap atau koheren.
Interferensi merupakan interaksi antara kedua gelombang yang bergabung satu dengan lainnya untuk membentuk pola gelombang yang baru. Syaratnya yaitu kedua gelombang itu mempunyai beda fase tetap atau koheren.
Resonansi adalah peristiwa turut bergetarnya suatu benda akibat benda lain yang bergetar karena keduanya memiliki frekuensi yang sama atau memiliki frekuensi yang merupakan bilangan bulat dari frekuensi salah satu benda bergetar. Resonansi bunyi pada kolom udara dimanfaatkan untuk menghasilkan bunyi pada alat musik. Alat- alat musik memiliki lubang udara sehingga terjadi resonansi udara dan menghasilkan suara yang merdu.
f. Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi
Tinggi rendahnya bunyi ditentukan oleh frekuensi sedangkan intensitas atau kuat lemahnya bunyi ditentukan oleh amplitudo. Intensitas bunyi adalah energi yang dipindahkan persatuan luas persatuan waktu atau daya persatuan luas yang dinyatakan dengan persamaan:
Intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang berjarak r1 dan r2 sumber bunyi adalah:
Batas intensitas bunyi yang dapat didendar oleh manusia adalah antara 1 watt/m^2 sampai dengan 10^-12 watt/m^2. Intensitas terkecil ini disebut ambang pendengaran.
Gambar di atas menjelaskan bahwa pendengar 1 memiliki jarak r1 dan pendengar 2 memiliki jarak r2, intensitas masing-masing dipengaruhi oleh jarak pendengar.
- Taraf intensitas bunyi
Ambang pendengaran adalah intensitas bunyi terkecil yang masih bisa didengar telinga normal (l0 = 10^12 w/m^2). Sedangkan, Ambang perasaan adalah intensitas bunyi terbesar yang masih bisa didengar oleh telinga normal. (l = 1 w/m^2).
Taraf intensitas bunyi total:
Taraf intensitas bunyi dengan jarak:
g. Layangan bunyi
Terjadi apabila dua bunyi yang memiliki amplitudo yang sama dan memiliki frekuensi yang hampir sama saling berinteferensi.
h. Efek Doppler
Terjadi jika ada gerak relatif antara pendengar dan sumber bunyi, frekuensi yang diterima pendengar dirumuskan:
i. Getaran dawai
Apabila senar dipetik, maka akan timbul getaran transversal yang berjalan sepanjang senar tersebut. Getaran yang sampai pada ujung tetap akan dipantulkan, sehingga menghasilkan gelombang stasioner pada senar. Kemudian, gelombang tersebut menggetarkan udara sekitarnya dan terbentuklah gelombang longitudinal di udara, sehingga menghasilkan gelombang bunyi.
* Frekuensi nada dasar dawai dengan panjang L memenuhi persamaan:
* Frekuensi harmonik ke-n suatu dawai memenuhi persamaan:
j. Pipa organa
Pipa organa merupakan suatu alat yang menggunakan kolom udara sebagai sumber bunyi. Bunyi tersebut dihasilkan dari getaran gelombang berdiri pada kolom udara dalam tabung atau pipa.
Udara dalam tabung bergetar dengan berbagai frekuensi. Namun, hanya frekuensi tertentu yang bertahan, yang berhubungan dengan gelombang berdiri. Pada kolom udara, udara bergetar dalam bentuk gelombang berdiri longitudinal.
* Pipa organa terbuka adalah pipa yang kedua ujungnya terbuka.
- Jika L menyatakan panjang pipa organa terbuka frekuensi nada dasarnya (harmonik pertama) memenuhi persamaan:
- Frekuensi harmonik ke-n pipa organa terbuka memenuhi persamaan:
* Pipa organa tertutup adalah pipa yang salah satu ujungnya tertutup
- Jika L menyatakan panjang pipa organa tertutup, frekuensi nada dasarnya (harmonik pertama) memenuhi persamaan:
- Pada pipa organa tertutup, pola harmonika genap tidak muncul sehingga frekuensi harmonikke-n pipa organa tertutup memenuhi persamaan:
KARAKTERISTIK GELOMBANG BUNYI
- Nada: Bunyi yang frekuensinya teratur.
- Desah: Bunyi yang frekuensinya tidak teratur.
- Warna bunyi: Bunyi yang frekuensinya sama tetapi terdengar berbeda.
- Dentum: Bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.
Kuis Gelombang Bunyi :
https://create.kahoot.it/share/enter-kahoot-title/ed46398b-4e6e-4560-ad52-d5358e11178e
SUMBER :
Buku Paket Fisika SMA Kelas XI Yudhistira Penerbit Bambang Ruwanto
SUMBER :
Buku Paket Fisika SMA Kelas XI Yudhistira Penerbit Bambang Ruwanto
