Pengertian Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi ini merupakan gelombang longitudinal. Gelombang bunyi tersebut terdiri dari molekul-molekul udara yang bergetar serta juga merambat ke segala arah.
Tiap saat molekul-tersebut berdesakan pada segala bentuk tempat, sampai kemudian menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tetapi pada tempat lain itu merenggang, sampai kemudian menghasilkan wilayah yang tekanan rendah. Gelombang bertekanan tinggi dan juga rendah dengan secara bergantian tersebut bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi. Gelombang bunyi tersebut kemudian yang menghantarkan bunyi tersebut ke telinga manusia.
Ciri Gelombang Bunyi
Terdapat tiga aspek utama pada bunyi diantaranya sebagai berikut :
- Adanya sumber bunyi
- Adanya media agar energi gelombang tersebut dapat atau bisa merambat yakni sebagai gelombang longitudinal
- Adanya penerima yakni telinga manusia maupun microphone.
Syarat Terjadinya Bunyi
Dibawah ini merupakan syarat dari terjadinya bunyi, dibawah ini penjelasanya sebagai berikut ;
Sumber Bunyi
Benda-benda yang bisa atau dapat menghasilkan bunyi disebut dengan sumber bunyi. Contoh sumber bunyi ini ialah seperti segala alat musik, terompet , gitar, drum, biola, piano, serta seruling.
Zat Perantara (Medium)
Gelombang bunyi tersebut adalah suatu gelombang longitudinal yang tidak tampak. Bunyi tersebut hanya dapat atau bisa merambat dengan melalui medium perantara. Contohnya ialah seperti udara, air, serta kayu. Tanpa medium perantara bunyi tidak bisa atau dapat merambat dan kemudian tidak akan terdengar. Dengan berdasarkan penelitian, zat padat ini ialah suatu medium perambatan bunyi yang paling baik apabila di bandingkan zat cair serta juga gas.
Pendengar
Bunyi dapat atau bisa didengar apabila terdapat si pendengar. Manusia ini dilengkapi dengan indra pendengar, yakni telinga sebagai alat pendengar.
Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi
Intensitas bunyi yakni jumlah energi yang ditransfer oleh gelombang per satuan waktu apabila dibanding bidang luasan rambat serta juga satuan Intensitas bunyi yakni Watt/meter2
Persamaan intensitas bunyi dinotasikan dengan:
I = P/A
TI = 10 log(I/I0)
Keterangan rumus :
I = intensitas bunyi (W/m2)
P = daya sumber bunyi (W)
A = luas area (m2)
TI = Taraf intensitas (dB)
I0 = Intensitas ambang bunyi (W/m2)
Karakteristik Media Gelombang Bunyi
Cepat rambat bunyi tersebut berbeda-beda hal tersebut bergantung dengan jenis material media rambatnya. Besar cepat rambat bunyi tersebut juga dipengaruhi oleh adanya temperatur, khususnya apabila media rambatnya itu adalah gas.
Contohnya ialah seperti, cepat rambat bunyi di udara apabila di suhu normal itu sebesar 343 m/s2, tetapi cepat rambat bunyi di udara jika disuhu 0 Derajat Celcius tersebut hanya sebesar 331 m/s2.
Disebabkan karna cepat rambat bunyi di segala bentuk media rambatnya berbeda, maka notasi maupun persamaan untuk mencari cepat rambat bunyi tersebut juga berbeda.
Dibawah ini merupakan notasi cepat rambat bunyi di ketiga media rambat , diantaranya sebagai berikut :
Padat
Keterangan :
E adalah modulus elastisitas material (N/m2
p adalah massa jenis material (kg/m3)
Gas
Keterangan:
P = takanan gas (N/m2)
y = konstanta Laplace (kg/m3)
Cair
Keterangan :
B = modulus Bulk (N/m2)
Jenis Bunyi
Dengan Berdasarkan frekuensinya bunyi tersebut dikelompokkan menjadi 3 diantaranya sebagai berikut :
- Bunyi audiosonik yang frekuensinya tersebut antara 20 Hz sampai pada 20.000 Hz. Bunyi audiosonik tersebut adalah satu-satunya bunyi yang bisa atau dapat kita dengar secara baik.
- Bunyi ultrasonik yang frekuensinya diatas 20.000 Hz. Manusia tidak bisa atau dapat mendengarnya, tapi sebagian binatang tersebut bisa atau dapat mendengarnya, misalnya seperti hewan anjing serta juga kelelawar.
- Bunyi infrasonik yang frekuensinya itu dibawah 20 Hz. Misalnya gelombang bunyi yang disebabkan oleh karna gempa bumi, halilintar, serta juga gunung berapi.
Sumber Bunyi
Sumber bunyi tersebut berasal dari tiap-tiap benda yang bergetar. Getaran tersebut kemudian menghasilkan gelombang. Manusia dapat mengetahui kecepatan dari gelombang tersebut. Persamaan kecepatan gelombang tersebut dinotasikan dengan :
Keterangan :
f = frekuensi gelombang (Hz)
Persamaan kecepatan gelombang senar/dawai serta juga pipa dinotasikan dengan:
Keterangan :
F adalah Tegangan tali senar/dawai (N)
L adalah panjang tali senar/dawai (m)
m adalah massa senar/dawai (kg)
Pemantulan Bunyi
Apabila sebuah gelombang bunyi tersaebut mengalami pemantulan, maka waktu yang dibutuhkan untuk dapat sampai dipendengar semakin lama, disebabkan karna jarak tempuh yang juga yang semakin besar. Jarak antara sumber bunyi itu dengan tempat pantulan dinyatakan kedalam persamaan:
Keterangan rumus:
d ini merupakan jarak sumber bunyi dengan tempat pemantul bunyi (m)
v merupakan laju bunyi (m/s)
∆t ini merupakan selang waktu antara gelombang bunyi yang dipancarkan sampai kemudian diterima kembali (sekon)
Sifat Gelombang Bunyi
Sifat – sifat dalam gelombang bunyi sama dengan sifat – sifat gelombang pada umumnya. gelombang bunyi ialah gelombang longitudinal yang terdiri dari rapatan serta renggangan. Gelombang bunyi ialah gelombang mekanik , gelombang mekanik adalah gelombang yang merambat melalui medium, gelombang bunyi merambat melalui zat- zat padat zat cair serta zat gas. Jika dalam di ruang hampa udara kita tidak mendengar suara apapun. Astronot yang berada di ruang angkasa juga menggunakan telepon untuk berkomunikasi.
Gelombang bunyi dapat di pantulkan
Dikarenakan bunyi ialah gelombang maka bunyi juga dapat dipantulkan. Gelombang bunyi akan dipantulkan apabila mengenai permukaan yang keras. Pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan aungan ialah bunyi pantul yang terdengar sebelum bunyi asli berhenti. Untuk menghindari aungan di dalam gedung biasanya menggunakan peredam suara. Peredam suara terbuat dari kain wool, kapas,serta karet.
Gelombang bunyi dapat dibiaskan
Sama halnya dengan gelombang lain, sifat gelombang bunyi akan dibiaskan ketika bunyi tersebut melewati dua medium yang kerapatannya berbeda (Tidak Sama). Contoh ialah
peristiwa pembiasan gelombang bunyi pada saat malam hari kita mendengar suara petir lebih keras daripada saat siang hari. Hal tersebut disebabkan karena pada malam hari suhu udara lapisan atas lebih panas daripada suhu pada lapisan bawah. Sehingga bunyi merambat dari lapisan atas ke lapisan bawah. Cepat rambat bunyi pada suhu udara yang dingin lebih kecil dibandingkan pada suhu yang panas, sehingga pada medium atas akan lebih cepat daripada pada suhu bawah.
Gelombang bunyi dapat dilenturkan
Gelombang akan mengalami difraksi ataupun pelenturan ketika melewati suatu penghalang. begitu juga edengan pada gelombang bunyi. Sifat gelombang bunyi ialah dapat dilenturkan. Gelombang bunyi pada udara memiliki panjang gelombang yang pendek hanya dalam satuan sentimeter serta meter.
Contohnya ialah :
peristiwa pelenturan gelombang bunyi ketika berada pada saat di tikungan kita sudah mendengar suara klakson motor walaupun kita sebenarnya belum melihat motor tersebut. Hal tersebut terjadi arena gelombang bunyi terhalang oleh gedung ataupun pegunungan yang ada di tikungan sehingga gelombang bunyi dapat mengalami pelenturan.
Gelombang bunyi dapat dipadukan (interferensi)
Sama halnya dengan gelombang lainnya. Interferensi pada gelombang bunyi juga dibedakanmenjadi dua (2) yaitu interferensi konstrukstif dan interferensi desdruktif.
- Interferensi konstrukstif disebut juga dengan penguatan bunyi.
- Interferensi desdruktif disebt juga pelemahan bunyi
Contohnya ialah :
interferensi bunyi terjadi pada saat kita berada di dekat loud speaker maka kita akan mendengar bunyi kuat serta bunyi lemah secara bergantian.
Aplikasi Gelombang Bunyi
Terdapat aplikasi-aplikasi yang kemudian diterapkan dengan berdasarkan prinsip gelombang bunyi, diantaranya sebagai berikut :
Sonar
Sonar ini menembakkan gelombang suara ultrasonik di frekuensi 20 kHz sampai pada 100 kHz. Penggunaan sonar tersebut banyak dipakai di dalam mengukur kedalaman air.
Ultrasonografi (USG)
Frekuensi yang dipakai itu kira-kira 1 MHz sampai pada 10 MHz (1 MHz = 106 Hz). USG tersebut dipakai untuk melihat fase-fase pertumbuhan bayi di dalam kandungan ataupun juga untuk melihat tumor di bagian tubuh.
Jarak antar 2 tempat dengan bunyi pantul tersebut bisa atau dapat dinotasikan dengan:
Dimana,
= waktu tempuh gelombang bunyi itu sejak ditembakkan sampai pada diterima (s)
Contoh Soal Gelombang Bunyi
1. Taraf intensitas bunyi pada sebuah mesin itu rata-rata 100 dB. Apabila 100 mesin itu dihidupkan secara bersama, maka berapakah taraf intensitasnya?
Jawaban
Diketahui
Ti1 = 100 dB
n = 100
Penyelesaian
Ti2 = Ti1 + 10 log n
Ti2 = 100 + 10 log 100
Ti2 = 100 + 20
Ti2 =120 dB
2. Taraf intensitas suara sebuah mesin pesawat yang diukur yakni dari jarak 30 m ialah 140 dB. Berapa taraf intensitas suara apabila diukur dari jarak 300 m?
Jawaban ;
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, dijarak 300 m taraf intensitas suaranya itu adalah sebesar 120 dB.
3. Sebuah sumber bunyi itu menghasilkan daya 60 W memancarkan gelombang itu ke medium sekelilingnya yang homogen. Perntanyaannya Berapa intensitas radiasi gelombang itu di jarak 5 m dari sumber?
Jawaban ;
Diketahui bahwa
P = 80W
R = 5 m
Penyelesaian
I = P/A
I = P/4 pi R2
I = 80 / 4 3.14 52
I = 0.191 W/m2
Demikianlah penjelasan mengenai Pengertian Gelombang Bunyi, Rumus, Soal, Sifat, Ciri dan Contoh, semoga apa yang diuraikan dapat bermanfaat untuk anda. Terima kasih
[irp]
[irp]
[irp]
