Share Toturial Untuk Pemula: GELOMBANG BUNYI

GELOMBANG BUNYI

Pengertian
Bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari suatu getaran. Bunyi termasuk gelombang longitudinal yang merambat lurus kegala arah dari sumber tersebut.
Berdasarkan frekwensinya bunyi dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu :
1. Bunyi Ultrasonik mempunyai frekwensi lebih dari 20000 Hz
2. Bunyi audiosonik frekwensinya antara 20 Hz sd 20000 Hz
3. Bunyi imfrasonik frekwensinya dibawah 20 Hz
Dari ketiga kelompok bunyi diatas hanya bunyi audiosonik yang dapat didengar oleh manusia.

Cepat rambat bunyi pada dawai (senar)
Menurut percobaan mersene diperoleh bahwa cepat rambat bunyi yang dihasilkan oleh sebuah senar (dawai) dapat dirumuskan sbb :

Frekwensi nada yang dihasilkan oleh sebuah senar (dawai) dan pipa organa
Didalam pembahasan gelombang sudah diketahui bahwa hubungan antara cepat rambat gelombang (V) dengan panjang gelombang (λ) dinyatakan dengan rumus :

V = f . λ

Maka frekwensi yang dihasilkan oleh sebuah senar(dawai) dan pipa organa dapat dirumuskan sbb :

Keterangan :
V = Cepat rambat gelombang .................. (m/s)
F = Tegangan tali dawai .......................... (N)
f = Frekwensi nada (bunyi) .................... (Hz)
λ = Panjang gelombang ........................... (meter)
m = Massa dawai ..................................... (Kg)
l = Panjang tali dawai ............................... (meter)

Catatan :
1. Nada-nada yang dihasilkan oleh sebuah senar (dawai) :
Nada dasar jika ............................. l = (½) λ
Nada atas pertama jika ................. l = λ
Nada atas kedua jika ................... l = (3/2)λ dst

2. Nada dasar yang dihasilkan oleh pipa organa :

a. Pipa Organa Terbuka :
Nada dasar jika ............................. l = (½) λ
Nada atas pertama jika ................. l = λ
Nada atas kedua jika .................. l = (3/2)λ dst

b. Pipa organa tertutup :
Nada dasar jika ............................. l = (1/4) λ
Nada atas pertama jika ................. l = (3/4) λ
Nada atas kedua jika ................... l = (5/4) λ dst

Contoh 2 :

Sebuah dawai yang panjangnya 1 meter dan massanya 4 gram pada salah satu ujungnya diberi beban 16 kg. Berapakah frekwensi nada dasar yang dihasilkan pada saat sawai dipetik ?

Intensitas dan Taraf Intensitas bunyi

1. Intensitas bunyi adalah besarnya energi bunyi setiap satuan luas setiap detik

Secara Matematika Intensitas bunyi dirumuskan :

Keterangan :
I = Intensitas bunyi .................. (watt.m-2)
W = Energi bunyi ....................... (Joule)
P = Daya .................................. (watt)
A = Luas ................................... (m2)
A = 4 π r2 (r = jarak ke sumber bunyi)
t = waktu ................................ (sekon)

2. Taraf Intensitas bunyi adalah merupakan hasil perbandingan antara logaritma Intensitas bunyi dengan Intensitas bunyi ambang.
Secara mataematika Taraf ntensitas bunyi dapat dirumuskan :

Keterangan :
TI = Taraf Intensitas bunyi ................. (dB)
I = Intensitas bunyi ........................... (watt.m-2)
Io = Intensitas bunyi ambang ( Io = 1x10-12 watt.m-2)

Contoh 3 :

Taraf Intensitas bunyi dari sebuah sumber di titik P adalah 80 dB, jika ada 6 sumber bunyi identik dengan bunyi di atas dan dibunyikan secara bersamaan, Hitunglah besar Taraf Intensitasnya di titik P !

Diketahui :

TI = 80 dB

n = 6

TI’ = ............. ?

TI’ = TI + 10. log n

TI’ = 80 + 10. log 6

TI’ = 80 + 10 . 0,78

TI’ = 80 + 7,8

TI’ = 87,8 dB

Efek Dopller
Efek Doppler adlah peristiwa naiknya atau turunnya frekwensi bunyi yang terdengar pengamat ketika sumber atau pengamat mendekati atau menjauhi.
Besarnya frekwensi bunyi yang terdengar pengamat dirumuskan sbb:

Keterngan : fp = frekwensi bunyi yang terdengar pengamat ....... (Hz)
fs = frekwensi bunyi sumber .................................... (Hz)
Vp= kecepatan pengamat ......................................... (m.s-1)
Vs= kecepatan sumber bunyi .................................... (m.s-1)
V = kecepatan bunyi ................................................. (m.s-1)

Catatan :
Vp : positif jika pengamat mendekati sumber bunyi
Vp : negatif jika pengamat menjauhi sumber bunyi
Vs : positif jika sumber bunyi menjauhi pengamat
Vs : negatif jika sumber bunyi mendekati pengamat

Contoh :
Seorang pengendara motor melaju dengan kecepatan 54 km/jam diikuti oleh sebuah ambulan yang melaju dengan kecepatan 108 km/jam sambil membunyikan sirene dengan frekwensi 1200 Hz. Kecepatan bunyi diudara 330 m/s. Berapakah frekwensi bunyi sirene yang terdengar oleh pengendara motor tersebut ?
Diketahui :
Vp = 54 km/jam = 15 m/s
Vs = 108 km/jam = 30 m/s
fs = 1200 Hz
V = 330 m/s
fp = ................. ?