21/10/19

Mata Pelajaran Fisika : Tentang Bunyi

Fisika untuk SMP

Bunyi

HUBUNGAN ANTARA GETARAN DAN BUNYI

 Bunyi yang kita dengar senantiasa datang dari suatu sumber bunyi yang melakukan getaran dan merambat berupa gelombang bunyi sampai ke telinga kita. Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, karena terdiri atas perapatan dan peregangan. Bunyi ditimbulkan oleh benda yang bergetar atau bunyi merupakan hasil getaran.

SIFAT-SIFAT BUNYI
Bunyi memiliki beberapa sifat diantaranya :
1. Bunyi merupakan hasil getaran
2. Bunyi memerlukan zat perantara untuk merambat
3. Bunyi dapat merambat dalam zat padat, zat cair dan gas
4. Bunyi dapat dipantulkan

CEPAT RAMBAT BUNYI
1. Pengertian
   Cepat rambat bunyi diartikan sebagai hasil bagi antara jarak sumber bunyi ke pendengar dan
   selang waktu yang dibutuhkan bunyi untuk merambat sampai ke pendengar.
   Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :
  
      

 dengan : v =  cepat rambat bunyi (m/s)
                s =  jarak sumber bunyi ke pendengar (m)
                t =  selang waktu yang diperlukan bunyi untuk merambat sampai ke pendengar  (s)

 Seperti halnya berlaku untuk gelombang lain, pada gelombang bunyi juga berlaku rumus

 

dengan : v =  cepat rambat bunyi (m/s)
               ƛ =  panjang gelombang bunyi (m)
               f =  frekuensi bunyi (Hz)

2. Pengaruh Suhu pada Cepat Rambat bunyi
Cepat rambat bunyi bergantung pada suhu udara. Semakin tinggi suhu udara, semakin besar cepat rambat bunyi, sebaliknya semakin rendah suhu udara semakin kecil cepat rambat bunyi.
Berlaku rumus :



dengan : v    =  cepat rambat bunyi pada suhu t°C   
               =  cepat rambat bunyi pada suhu 0°C  
               t    =  suhu udara (°C)   

 3. Perambatan Bunyi pada Berbagai Zat
Bunyi dapat merambat pada zat padat, zat cair, dan gas. Bunyi merambat paling baik dalam zat padat dan paling buruk dalam gas.


 JENIS-JENIS BUNYI

Antara frekuensi dan amplitudo terdapat bunyi mempunyai hubungan yang erat, karena :
1. Frekuensi yang besar akan menghasilkan bunyi yang tinggi, sedangkan frekuensi yang kecil akan menghasilkan bunyi yang rendah. 2. Amplitudo yang besar akan menghasilkan bunyi yang keras, sedangkan amplitudo yang kecil akan menghasilkan bunyi lemah.

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dapat digolongkan atas :
a. Bunyi infrasonik
Bunyi infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz (kurang dari 20 getaran tiap

detik). Bunyi infrasonik tidak dapat didengar oleh telinga manusia, melainkan hanya dapat

didengar oleh beberapa jenis hewan, misalnya : anjing dan jangkerik.


b. Bunyi ultrasonik
Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya lebih besar dari 20.000 Hz.
Bunyi ini tidak dapat didengarkan oleh telinga manusia. Jenis hewan tertentu misalnya

kelelawar, ikan lumba-lumba dapat menimbulkan dan menerima bunyi ultrasonik.
Ultrasonik banyak dimanfaatkan manusia, antara lain untuk :
1) meratakan campuran logam, pada industri logam
2) memusnahkan bakteri pada makanan yang akan diawetkan
3) meratakan campuran susu agar homogen, pada pabrik susu
4) alat kontrol jarak jauh (remote control) pada televisi.
 

c. Bunyi audiosonik
Bunyi audiosonik adalah bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia,yaitu yang frekuensinya

antara 20 - 20.000 Hz.

d. Desah (bunyi tak beraturan)
Desah adalah bunyi yang jumlah getaran tiap detiknya (frekuensinya) tidak sama.
Contoh : - suara daun yang ditiup angin
         - suara air terjun
         - suara ombak
         - suara angin

e. Dentum (bunyi keras)
Dentum adalah bunyi yang frekuensinya tinggi tetapi masih dapat didengar oleh telinga manusia.
Contoh : bunyi meriam, bunyi bom, dan bunyi senapan.

f. Nada (bunyi beraturan)
Nada adalah bunyi yang frekuensinya selalu sama dan tetap.
Nada umumnya dihasilkan oleh alat-alatmusik.
Menurut Marsenne, faktor-faktor yang mempengaruhi frekuensi alamiah sebuah senar, dawai, atau

kawat adalah :
1)  Panjang senar, semakin panjang senarnya, semakin rendah frekuensinya.
2)  Luas penampang senar, semakin tebal senarnya, semakin rendah frekuensinya.
3)  Tegangan senar, semakin tegang (kencang) senarnya, semakin tinggi frekuensinya.
4)  Massa jenis senar, semakin kecil massa senar semakin tinggi frekuensinya.


Frekuensi suara atau frekuensi audio


RESONANSI
  Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya sesuatu benda karena pengaruh getaran benda lain.
Syarat-syarat terjadinya resonansi adalah :
1. Frekuenasinya sama dengan frekuensi sumber getar
2. Terdiri dari selaput tipis
3. Benda itu adalah udara yang tinggi ruang udaranya 1/4 ƛ,5/4 ƛ dan seterusnya yang     merupakan
    kelipatan ganjil dari  1/4 ƛ.  Jika suatu sumber bunyi melakukan getaran, kemudian diikuti oleh
    benda-benda lain yang beresonansi, maka akibatnya bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi itu
    kedengaran lebih keras.

   Oleh karena itu supaya suatu alat dapat menghasilkan bunyi yang keras biasanya ditambahkan bahan yang mudah beresonansi, misalnya :
a. Kentongan, pada bagian tengah kentongan diberi lubang agar berisi udara. Jika  kentongan
   dipukul maka udara dalam kentongan itu beresonansi, sehingga bunyi kentongan menjadi lebih
   keras.
b.Alat-alat musik petik/gesek, biasanya diberi kotak, agar berisi udara. Jika alat     musik ini
   dipetik/digesek, maka udara akan bersesonansi sehingga bunyi alat musik menjadi lebih keras.
c. Gamelan atau alat musik pukul lain, terdapat kotak resonansi yang berisi udara, sehingga dapat
    memperkeras bunyi gamelan.

PEMANTULAN BUNYI
Bunyi akan dipantulkan apabila mengenai permukaan-permukaan keras.

1. Hukum Pemantulan Bunyi
   Pemantulan bunyi akan mengikuti hukum pemantulan bunyi, yang berbunyi :
   a. Bunyi datang, garis normal, dan bunyi pantul terletak pada satu bidang datar.
   b. sudut datang sama dengan sudut pantul
2. Macam-macam Bunyi Pantul
   Berdasarkan letak sumber bunyi dan dinding pemantulannya,maka bunyi pantul dapat    berupa :
   a. Bunyi pantul yang bersamaan dengan bunyi asli (bunyi datang).
      Bunyi pantul ini terjadi apabila jarak sumber bunyi dengan dinding pemantulannya dekat.
      Contohnya jika kita berbicara dalam suatu ruang kelas,maka bunyi atau suara yang kita
      keluarkan akan dipantulkan oleh dinding-dinding ruangan itu.
      Bunyi pantul ini akan memperkeras bunyi aslinya.

   b. Gaung atau kerdam
      Gaung adalah bunyi pantul yang hanya sebagian bersamaan dengan bunyi asli, sehingga bunyi
      asli tidak jelas. Gaung dapat terjadi pada ruang yang agak besar, misalnya gedung pertemuan,
      gedung bioskop, dan sebagainya. Jarak antara sumber bunyi dengan dinding pemantulannnya
      agak jauh.
   c. Gema
      Gema adalahbunyi pantul yang terdengar jelas sesudah bunyi asli selesai.
      Gema akan terjadi jika jarak antara sumber bunyi dengan dinding pemantul
      (misalnya  : lereng gunung atau jurang) cukup jauh.
      Tidak semua zat merupakan dinding atau bidang pemantulan bunyi. Zat-zat yang     
      permukaannya lunak akan menyerap bunyi yang diterimanya.
      Zat-zat yang dapat menyerap bunyi yang diterimanya disebut peredam bunyi.
      Misalnya : karpet, karet, busa, wol, karton, tirai, gabus, dan sebagainya.
      Zat-zat peredam bunyi digunakan untuk menghilangkan gaung yang rerjadi pada gedung-gedung
      pertemuan dengan cara memasang zat-zat atau bahan tersebut pada langit-langitnya atau
      dindingnya.

3. Manfaat Pemantulan Bunyi
   Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan antara lain untuk :
   a. Bunyi pantul yang bersamaan dengan bunyi asli, dapat memperkeras bunyi asli.
   b. Gema dapat dimanfaatkan untuk mengukur dalamnya laut.
       Sebuah kapal yang akan    digunakan untuk mengukur dalamnya laut dilengkapi dengan
       sumber getaran (osilator) dan hidrofon sebagai penerima pantulan bunyi yang keduanya
       dipasang  pada  bagian bawah kapal.
   c. Menentukan cepat rambat bunyi di udara
   d. Melakukan survei geofisika untuk mendeteksi lapisan-lapisan batuan yang mengandung minyak
       bumi.
   e. Mendeteksi cacat dan retak pada logam
   f. mengukur ketebalan pelat logam

 EFEK DOPPLER

  Efek Doppler adalah efek berubahnya frekuensi yang terdengar oleh pendengar karena gerak sumber bunyi atau pendengar. Efek (asas) Doppler mengatakan bahwa :
1. Bila pendengar dan sumber bunyi paling mendekati, maka terdengar bunyi yang lebih    tinggi,
    daripada bila jarak antara pendengar dan sumber bunyi tetap.
2. Bila pendengar dan sumber bunyi saling menjauh, maka terdengar bunyi yang lebih      rendah,
    daripada bila jarak antara pendengar dan sumber bunyi tetap.
    Secara matematis, asas Doppler dapat ditulis sebagai berikut :
   

dengan :
  =  frekuensi pengamat
  =  frekuesni sumber bunyi
  v    =  kecepatan bunyi di udara
  =  kecepatan pengamat
  =  kecepatan sumber bunyi

                         
     Demikianlah postingan saat ini, tentang pelajaran Fisika untuk SMP.  Dengan Topiknya adalah tentang Bunyi. Semoga bermanfaat