GELOMBANG BUNYI

GELOMBANG BUNYI

By Ika Ayu

            Apakah kalian pernah memegang tenggorokan saat sedang berbicara? Apa yang kalian rasakan? Peluit mengeluarkan bunyi yang merdu setelah ditiup.  Gong mengeluarkan bunyi setelah dipukul. Gitar mengeluarkan bunyi setelah dipetik. Rebab mengeluarkan bunyi setelah digesek. Bagaimanakah bunyi bisa dihasilkan? Kalian akan mengetahuinya setelah belajar dari buku digital ini.

Sumber: http:// https://yudhipri.wordpress.com/category/tradisional/

A. Pengertian Bunyi

Bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar. Benda yang bergetar dan menghasilkan
bunyi disebut sumber bunyi.

Sifat-sifat bunyi

1.       Bunyi dihasilkan oleh sumber yang bergetar (sumber bunyi)

2.      Gelombang bunyi termasuk gelombang longitudinal, yakni adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya

3.      Untuk merambatkan bunyi diperlukan zat perantara. Jadi bunyi tidak bisa merambat dalam ruang hampa udara (gelombang mekanik)

4.      Bunyi dapat merambat dalam zat padat, cair dan gas.

5.      Dapat dipantulkan (refleksi), terjadi apabila bunyi mengenai permukaan benda yang keras, seperti permukaan dinding batu, semen, besi, kaca dan seng. Contoh : Suara kita yang terdengar lebih keras di dalam gua akibat dari pemantulan bunyi yang mengenai dinding gua.

6.      Dapat dibiaskan (refraksi), setelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda. Contoh : Pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada siang hari karena pembiasan gelombang bunyi.

7.     Dapat dipadukan (interferensi), yakni berpadunya dua sumber bunyi yang koheren. Contoh : paduan suara

8.     Dapat dilenturkan (difraksi), ketika bunyi melewati celah yang sempit.  Contoh : ketika sedang belajar di sekolah, kita bisa mendengar suara siswa kelas lain yang gaduh di ruangan sebelah.

Syarat terjadinya bunyi
Syarat terjadi dan terdengarnya bunyi adalah sebagai berikut:

1.       Ada benda yang bergetar (sumber bunyi)

2.      Ada zat antara (medium) tempat merambatkan bunyi

3.      Ada penerima atau pendengar yang berada didekatnya atau jangkauan sumber bunyi.

Macam-macam bunyi

1.       Infrasonik, berada pada rentang frekuensi di bawah 20 Hz. Bunyi ini hanya dapat di dengar oleh beberapa binatang tertentu (jangkrik dan anjing).

2.      Audiosonik, frekuensi audio (daerah pendengaran manusia) berada pada rentang 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz.

3.      Ultrasonik, dengan frekuensi di atas 20.000 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh kelelawar dan lumba-lumba. Bunyi ini ditimbulkan oleh pesawat supersonik, dan dapat merusak jaringan pendengaran.

B. Manfaat Bunyi

Lumba-lumba memanfaatkan gelombang bunyi ultrasonik untuk berkomunikasi.

Kelelawar mampu menghasilkan gelombang bnyi ultrasonik dengan frekuensi 
100.000Hz. Gelombang bunyi ultrasonik pada kelelawar dimanfaatkan sebagai 
alat untukmengetahui posisi makanan dan benda-benda pada saat terbang. 
Sehingga kelelawardapat terbang tanpa menabrak dan dengan mudah 
menenmukan makanan.

      

Sumber: http:// https://hasrilatifah109.wordpress.com/page/6/

   Gelombang ultrasonik banyak dimanfaatkan oleh manusia, yaitu:

1.       Untuk mendeteksi retak-retak pada struktur logam

Dalam pemerikasaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat di-scaning secara ultrasonik. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonik dari retakan akan dapat dideteksi. Retakan ini kemudian diperiksa dan segera diatasi sebelum pesawat diperkenankan terbang.

2.      Untuk mensterilkan benda-benda

Getaran cairan akan merontokkan kotoran yang menempel pada objek tanpa harus menggosok kotoran itu dengan keras.

3.      Sebagai alat kontrol jarak jauh (remote control)

Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari  jarak jauh dengan menggunakan remote control.

4.   Sebagai sonar untuk mengukur jarak ke objek dalam air dan mengukur kedalaman laut

Untuk lebih jelasnya, marilah kita kita amati video berikut ini yang diperoleh dari sumber https://www.youtube.com/watch?v=wTcaFYeUR10.

Untuk menentukan kedalaman laut (d) jika diketahui cepat rambat bunyi (v) dan selang waktu (t), pengiriman dan penerimaan pulsa adalah :

Untuk menentukan kedalaman laut (d) jika diketahui cepat rambat bunyi (v) dan selang waktu (t), pengiriman dan penerimaan pulsa adalah :

Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara adalah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar ke dasar laut. Jika 4 sekon kemudian orang di dalam kapal dapat mendengarkan bunyi pantulannya. Hitung kedalaman laut tersebut...?

Diketahui      : t   = 4 s

                          v  = 340 m/s

Ditanya          : d

Penyelesaian :

d = (340 x 4) / 2

d = 680 m

jadi, kedalaman laut tersebut adalah 680 m

5.      Untuk kacamata tunanetra

Prinsip kerjanya, dengan memanfaatkan bunyi pantul seperti pada kelelawar, untuk mengetahui posisi benda-benda agar tidak menabrak saat berjalan.

6.      Untuk USG (ultrasonografi).

Transduser adalah komponen USG yang ditempelkan pada bagian tubuh yang akan diperiksa, seperti dinding perut atau dinding poros usus besar pada pemeriksaan prostat. Di dalam transduser terdapat kristal yang digunakan untuk menangkap pantulan gelombang yang disalurkan oleh transduser. Gelombang yang diterima masih dalam bentuk gelombang pantulan sehingga fungsi kristal disini adalah untuk mengubah gelombang tersebut menjadi gelombang elektronik yang dapat dibaca oleh komputer sehingga dapat diterjemahkan dalam bentuk gambar.

            7.   Mendeteksi kandungan minyak bumi

            8.   Mendeteksi adanya penyakit tumor

            9.   Mendeteksi keberadaan objek dilaut, seperti kelompok ikan, mencari kapal 

                  tenggelam dan sebagainya.

     10.  Menghancurkan batu ginjal

C.   Cepat Rambat Bunyi

Gelombang bunyi dapat merambat melalui berbagai medium dengan kecepatan tertentu, yang berbeda untuk setiap medium. Cepat rambat bunyi pada berbagai medium ditunjukkan dalam tabel berikut.

Untuk merambatkan bunyi dari satu tempat ke tempat lain membutuhkan waktu. Semakin jauh jarak sumber bunyi dengan pendengar, maka semakin lama waktu yang diperlukan untuk menambah jarak. Cepat rambat bunyi dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Keterangan:

v    = cepat rambat bunyi (m/s)

s    = jarak (m)

t     = waktu (s)

l    = panjang gelombang (m)

f     = frekuensi (Hz)

                                          T    = periode (s)

Suara guruh terdengar 3 sekon setelah terjadi kilat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, tentukan jarak kilat dengan pendengar!

Penyelesaian:

Diketahui:    v = 340 m/s

     t = 3 sekon

Ditanyakan: s = . . . ?

Jawab:

s = v . t

s = 340 . 3

s = 1.020 m

Jadi, kilat tersebut terjadi 1.020 m dari pendengar.

D. Nada

1.       Hubungan frekuensi dan amplitudo terhadap bunyi

       Kuat lemahnya bunyi bergantung kepada amplitudo dan jarak sumber bunyi dari penerima. Makin besar amplitudo sumber bunyi, makin kuat bunyi yang terdengar. Tinggi rendahnya nada bunyi bergantung pada besarnya frekuensi. Benda yang frekuensinya tinggi akan menghasilkan bunyi bernada tinggi dan sebaliknya.

      Nada adalah bunyi yang dihasilkan oleh sumber getar yang mempunyai frekuensi tetap. Nada dapat dihasilkan dari berbagai alat musik. Misalnya, gitar, harmonika, piano, biola, dan seruling.

      Bunyi yang nadanya tidak teratur disebut desah. Bunyi yang termasuk desah adalah bunyi kaleng jatuh, bunyi gemericik atau jatuhnya air dan ombak laut.

2.      Deret Nada dan Interval Nada

      Dalam bermain musik atau bernyanyi digunakan nada berfrekuensi rendah sampai nada yang berfrekuensi tinggi. Susunan nada dengan perbandingan frekuensi yang tetap disebut deret nada atau tangga nada. Deret nada dengan interval nada secara lengkap disusun sebagai berikut (pada kunci ”C”)

Frekuensi yang digunakan sebagai nada dasar ialah a dan secara internasional ditetapkan frekuensinya 440 Hz. Dengan demikian, berdasarkan deret nada dan interval nada kita dapat menentukan frekuensi nada lainnya.

Warna bunyi (timbre) adalah dua nada yang mempunyai frekuensi sama tetapi bunyinya berbeda, misalnya : nada yang dihasilkan oleh piano dan gitar, seruling dan terompet, atau suara laki-laki dan suara perempuan.

Dentum adalah bunyi yang berlangsung sangat singkat tetapi kadang-kadang sangat kuat, misalnya : bunyi meriam, senapan, dan bom.

Hukum Mersenne

Besaran yang menentukan tinggi rendahnya nada pertama kali ditemukan oleh MARSENNE (selanjutnya disebut Hukum Marsenne), bahwa tinggi rendahnya nada yang dihasilkan senar (dawai) bergantung pada :

1) Panjang senar (dawai)

2) Tegangan senar (dawai)

3) Jenis bahan senar (dawai)

4) Luas penampang dawai

Secara matematis, hukum Mersenne, dapat dirumusan sebagai berikut.

Keterangan:

l           = panjang senar (m)

F          = gayang tegang senar/dawai (N)

A         = luas penampang senar/dawai (m²)

r          = massa jenis senar (kg/m)

Agar kedengaran selang, alat-alat musik yang dimainkan secara bersamaan harus disamakan dulu frekuensinya. Interval adalah perbandingan antara nada yang lebih tinggi dengan nada lain yang lebih rendah.

E.   Resonansi
Resonansi ialah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda 
lain yang frekuensinya sama.
Resonansi dapat terjadi pada alat musik gamelan, gitar, rebab, biola, bedug, dan drum. 
Alat yang digunakan untuk mengetahui hubungan antara frekuensi dengan senar adalah
sonometer.

Contoh :  -  resonansi pada garputala

                  -  resonansi pada gitar

           -  resonansi pada seruling

Dengungan yang kedua pada kegiatan di atas akan lebih keras daripada dengungan yang pertama. Jika percobaan dilanjutkan, dengungan yang terjadi akan semakin keras. Semakin panjang kolom udara, semakin kuat resonansinya. Secara matematis, panjang kolom udara dapat ditentukan dengan rumus berikut.

Keterangan:

l     = panjang kolom udara ke-n pada saat resonansi (m)

l    = panjang gelombang (m)

n    = 1, 2, 3, . . .


Peristiwa resonansi dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain sebagai berikut.

  Telinga manusia

Kita dapat mendengar bunyi karena adanya peristiwa resonansi pada telinga kita. Di dalam telinga terdapat selaput gendang telinga. Selaput ini sangat tipis dan mudah beresonansi dengan bunyi audiosonik.

  Alat musik

Alat musik akustik seperti seruling, biola, drum, dan gitar memanfaatkan resonansi agar diperoleh bunyi yang merdu. Alat musik tradisional, seperti gamelan juga memanfaatkan peristiwa resonansi.

  Rongga mulut katak

Katak dapat mengeluarkan bunyi yang sangat keras karena resonansi yang terjadi pada rongga mulut katak. Rongga mulut katak dapat mengembang sedemikian rupa sehingga menyerupai selaput tipis. Pada selaput tipis inilah terjadi peristiwa resonansi.

Peristiwa resonansi ada juga yang merugikan manusia karena menyebabkan kerusakan atau ketidaknyamanan. Oleh karena itu, manusia berusaha untuk menghilangkan atau mencegahnya. Contohnya resonansi yang merugikan antara lain resonansi pada mesin dan resonansi pada pesawat.

     

F.    Pemantulan Bunyi

1.       Hukum Pemantulan Bunyi

Hukum pemantulan bunyi, yaitu sebagai berikut.

a. Bunyi pantul dan bunyi datang terletak pada suatu bidang datar.

b. Besar sudut pantul sama dengan sudut datang

Sumber: http://fisikazone.com/pemantulan-bunyi-bunyi-pantul/

2  Macam-macam Bunyi Pantul
a  a. Gaung, adalah bunyi pantul yang terdengar bersamaan dengan bunyi aslinya. Hal ini  menyebabkan bunyi asli terdengar kurang jelas.
       Contoh : Peristiwa seperti ini dapat terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam suaranya. untuk mengurangi atau menghilangkan gaung diperlukan bahan peredam suara seperti : gabus, kapas, wool, kardus dll.

b. Gema, adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai. Hal ini terjadi karena dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh, misalnya pada suatu lembah atau gunung.

Contoh:

Sumber: http://belajar.kemdikbud.go.id/

Setelah memahami materi yang telah disajikan, kerjakan soal berikut ya....

ProProfs - GELOMBANG BUNYI » Quizzes - ProProfs