Gelombang Bunyi.docx

Gelombang Bunyi Gelombang Bunyi atau suara adalah gelombang longitudinal yang merambat melalui suatu media. Terdapat tiga aspek utama pada bunyi. Pertama, terdapat sumber bunyi. Kedua, terdapat media agar energi gelombangnya dapat merambat. Gelombang bunyi merambat sebagai gelombang longitudinal. Ketiga, terdapat penerima yakni telinga kamu ataupun microphone.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya: Hukum Hooke Gerak Parabola

Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi Intensitas bunyi adalah jumlah energi yang ditransfer oleh gelombang per satuan waktu dibanding bidang luasan rambat. Satuan Intensitas bunyi adalah Watt/meter2 ( ). Persamaan intensitas bunyi dinotasikan dengan:

Punya PR yang gak ngerti? Yuk tanya di Forum StudioBelajar.com

Dimana, P = daya sumber bunyi (Watt) A = luasan area (m2) Telinga kamu hanya dapat mendengar suara tidak lebih rendah dari tinggi dari .

dan tidak lebih

Mau latihan soal? Yuk jawab pertanyaan di Forum StudioBelajar.com Satuan taraf intensitas bunyi adalah decibell (dB), 10 dB = 1 bel. Persamaan taraf intensitas bunyi dinotasikan dengan: . Dimana, TI = Taraf intensitas bunyi (dB) I = Intensitas bunyi ( ) I0= intensitas ambang pendengaran ( ) Intensitas ambang pendengaran manusia sebesar

.

Karakteristik Gelombang Bunyi Cepat rambat bunyi berbeda-beda tergantung jenis material media rambatnya. Besar cepat rambat bunyi juga dipengaruhi oleh temperatur, khususnya jika media rambatnya adalah gas. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu normal sebesar , namun cepat rambat bunyi di 0 udara pada suhu 0 C hanya sebesar . Karena cepat rambat bunyi di berbagai media rambatnya berbeda, maka notasi atau persamaan untuk mencari cepat rambat bunyi juga berbeda. Berikut notasi cepat rambat bunyi pada ketiga media rambat:



Padat

Dimana, = modulus elastisitas material (N/m2 = massa jenis material (kg/m3)  Gas

Dimana, = takanan gas (N/m2) = konstanta Laplace (kg/m3)  Cair

Dimana, B = modulus Bulk (N/m2) Selain itu, berdasarkan frekuensinya bunyi dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:   

Bunyi audiosonik = frekuensinya antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Bunyi audiosonik merupakan satu-satunya bunyi yang dapat kita dengar secara baik. Bunyi ultrasonik = frekuensinya diatas 20.000 Hz. Kita tidak dapat mendengarnya, tapi sebagian binatang dapat mendengarnya, contohnya seperti anjing dan kelelawar. Bunyi infrasonik = frekuensinya dibawah 20 Hz. Contohnya gelombang bunyi yang disebabkan gempa bumi, halilintar, dan gunung berapi.

Sumber sumber Bunyi Sumber-sumber bunyi berasal dari setiap benda yang bergetar. Getaranmenghasilkan gelombang. Kita dapat mengetahui kecepatan gelombang tersebut. Persamaan kecepatan gelombang dinotasikan dengan:

Dimana, = Panjang gelombang (m) = frekuensi gelombang (Hz) Selain itu, persamaan kecepatan gelombang senar/dawai dan pipa dinotasikan dengan:

Dimana, F = Tegangan tali senar/dawai (N) L = panjang tali senar/dawai (m) m = massa senar/dawai (kg) Berikut nada-nada yang dihasilkan dari sumber-sumber bunyi,

Masih bingung? Yuk diskusi di Forum StudioBelajar.com



Senar/ Dawai

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]



Pipa Organa terbuka

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]



Pipa Organa tertutup

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Efek Doppler Efek Dopler adalah peristiwa naik atau turunnya frekuensi gelombang bunyi yang terdengar penerima bunyi ketika sumber bunyi bergerak mendekat atau menjauh. Contoh efek Dopler dapat dilihat pada gambar dibawah. Pada saat sumber suara diam, kedua penerima mendengar besar frekuensi yang sama. Saat sumber suara bergerak, salah satu penerima mendengar frekuensi yang lebih besar dari sebelumnya dan penerima lain mendengar frekuensi yang lebih kecil dari sebelumnya.

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005] Besarnya frekuensi bunyi yang terdengar penerima dinotasikan dengan:

Dimana, V = cepat rambat bunyi di udara (m/s) = kecepatan pendengar (m/s) (Bernilai plus (+), jika pendengar mendekati sumber bunyi Bernilai minus (-), jika pendengar menjauhi sumber bunyi Bernilai nol (0), jika pendengar diam)

= kecepatan sumber bunyi (m/s) (Bernilai plus (+), jika sumber bunyi menjauhi pendengar Bernilai minus (-), jika sumber bunyi mendekati pendengar Bernilai nol (0), jika sumber bunyi diam) = frekuensi sumber bunyi (Hz)

Aplikasi Gelombang Bunyi Terdapat aplikasi-aplikasi yang diterapkan berdasarkan prinsip gelombang bunyi, diantaranya:  Sonar: Sonar menembakkan gelombang suara ultrasonik pada frekuensi 20 kHz hingga 100 kHz. Penggunaan sonar banyak dipakai untuk mengukur kedalaman air.

Mau latihan soal? Yuk jawab pertanyaan di Forum StudioBelajar.com  Ultrasonografi (USG): Frekuensi yang digunakan berkisar 1 MHz hingga 10 MHz (1 MHz = 106 Hz). USG digunakan untuk melihat fase-fase pertumbuhan bayi pada kandungan ataupun untuk melihat tumor pada bagian tubuh. Jarak antar dua tempat dengan bunyi pantul dapat dinotasikan dengan:

Dimana, = waktu tempuh gelombang bunyi sejak ditembakkan hingga diterima (s)

Contoh Soal Gelombang Bunyi Taraf intensitas suara sebuah mesin jet yang diukur dari jarak 30 m adalah 140 dB. Berapa taraf intensitas suara jika diukur dari jarak 300 m? SOLUSI: Intensitas suara pada 30 m diketahui sebesar: . . Pada jarak 300 m, sama dengan 10 kali lipat dibanding jarak sebelumnya.

. .

Kemudian, kita dapat cari nilai taraf intensitasnya: . Jadi, pada jarak 300 m taraf intensitas suaranya sebesar 120 dB.