Skip to main content

apa itu Gelombang Bunyi

Gelombang Bunyi

Hasil gambar untuk 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.

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 (W/m^2). Persamaan intensitas bunyi dinotasikan dengan:
I = \frac{P}{A}
Dimana,
P = daya sumber bunyi (Watt)
A = luasan area (m2)
Telinga kamu hanya dapat mendengar suara tidak lebih rendah dari 10^{-12} \: W/m^2 dan tidak lebih tinggi dari 1 \: W/m^2.
Satuan taraf intensitas bunyi adalah decibell (dB), 10 dB = 1 bel. Persamaan taraf intensitas bunyi dinotasikan dengan:
TI = 10 \: log (\frac{I}{I_0}).
Dimana,
TI = Taraf intensitas bunyi (dB)
I = Intensitas bunyi (W/m^2)
I0= intensitas ambang pendengaran (W/m^2)
Intensitas ambang pendengaran manusia sebesar 10^{-12} \: W/m^2.

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 343 \: m/s^2, namun cepat rambat bunyi di udara pada suhu 00C hanya sebesar 331 \: m/s^2.
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
v = \sqrt{\frac{E}{\rho}}
Dimana,
E = modulus elastisitas material (N/m2\rho = massa jenis material (kg/m3)
  • Gas
v = \sqrt{\gamma \frac{P}{\rho}}
Dimana,
P = takanan gas (N/m2)
\gamma = konstanta Laplace (kg/m3)
  • Cair
v = \sqrt{\frac{B}{\rho}}
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. Getaran menghasilkan gelombang. Kita dapat mengetahui kecepatan gelombang tersebut. Persamaan kecepatan gelombang dinotasikan dengan:
v = \lambda \cdot f
Dimana,
\lambda = Panjang gelombang (m)
f = frekuensi gelombang (Hz)
Selain itu, persamaan kecepatan gelombang senar/dawai dan pipa dinotasikan dengan:
v = \sqrt{\frac{F \cdot L}{m}}
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,
  • Senar/ Dawai
gelombang bunyi senar
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
f_0 : f_1 : f_2 : \cdot = 1 : 2 : 3 : \cdot
f_n = (\frac{n+1}{2L})v \rightarrow n = 0, 1, 2, 3, \cdot
  • Pipa Organa terbuka
pipa organa terbuka
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
f_0 : f_1 : f_2 : \cdot = 1 : 2 : 3 : \cdot
f_n = (\frac{n+1}{2L})v \rightarrow n = 0, 1, 2, 3, \cdot
  • Pipa Organa tertutup
pipa organa tertutup
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
f_0 : f_1 : f_2 : \cdot = 1 : 3 : 5 : \cdot f_n = (\frac{n+1}{4L})v \rightarrow n = 0, 1, 2, 3, \cdot

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.
gelombang bunyi efek dopler
[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]
Besarnya frekuensi bunyi yang terdengar penerima dinotasikan dengan:
f_p = (\frac{V \pm V_p}{V \pm V_s})f_s
Dimana,
V = cepat rambat bunyi di udara (m/s)
V_p = kecepatan pendengar (m/s)
(Bernilai plus (+), jika pendengar mendekati sumber bunyi
Bernilai minus (-), jika pendengar menjauhi sumber bunyi
Bernilai nol (0), jika pendengar diam)
V_s = 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)
f_s = 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.
  • 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:
S = \frac{v \cdot \Delta}{2}
Dimana,
\Delta = 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:
TI = 10 \: log (\frac{I}{I_0}) \newline \newline 140 \: dB = 10 \: log (\frac{I}{10^{-12}W/m^2}) \newline \newline 10^{14} = \frac{I}{10^{-12}W/m^2}.
I = 10^{14} \cdot 10^{-12} W/m^2 = 10^2 \: W/m^2.
Pada jarak 300 m, sama dengan 10 kali lipat dibanding jarak sebelumnya.
\frac{I}{I_1} = \frac{\frac{P}{A}}{\frac{P}{A_1}} \newline \newline \frac{I}{I_1} = \frac{A_1}{A}.
I_1 = I \frac{A}{A_1} = 10^2 \: W/m^2 \: (\frac{1}{10})^2 = 10^2 W/m^2 \: (\frac{1}{100}) = 1 W/m^2.
Kemudian, kita dapat cari nilai taraf intensitasnya:
TI = 10 \: log (\frac{I}{I_0}) = 10 log (\frac{1 \: W/m^2}{10^{-12} W/m^2}) = 120 \: dB.
Jadi, pada jarak 300 m taraf intensitas suaranya sebesar 120 dB.

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

MENGANALISIS KARYA SENI RUPA 2 DIMENSI

MENGANALISIS KARYA SENI RUPA 2 DIMENSI BARONG & LEAK ·       Karya : Afandi (1980) ·       Fungsi  : sebagai hiasan dalam ruangan dan merupakan  bagian seni kebudayaan dari Masyarakat Bali, dimana Barong dan Leak adalah filosofi bagaimana bertolak belakangnya antara kebaikan dan kejahatan. Lukisan ini juga sebagai saluran imajinasi pelukis. ·       Media Alat dan Bahan  :  Oil on Canvas .  Cat Minyak diatas canvas adalah bahan yang paling populer, dan biasa digunakan dalam melukis, karena pemakaian yang mudah diaplikasikan serta hasil lukisanya bisa digunakan dalam berbagai tehnik gaya lukisan, halus ataupun bertekstur. Bahan melukis ini berbasis minyak, dan memiliki tingkatan kualitas mulai dari kualitas normal hingga kualitas tinggi, dan dibedakan dengan harga. Baik pelukis pemula atau pelukis handal, sering menggunakan bahan material cat minyak dan canvas sebag...
Post a Comment
Read more

pengertian sistem suspensi pada kendaraan

sistem suspensi pada kendaraan  berfungsi untuk menghubungkan bodi kendaraan dengan roda, kontruksinya dibuat sedemikian rupa agar dapat menyerap getaran, oskilasi dan kejutan sebagai akibat dari kondisi dan permukaan jalan yang tidak rata, sehingga diperoleh keamanan dan kenyamanan ketika berkendara. Sistem suspensi  juga berfungsi untuk memindahkan gaya pengereman dan gaya gerak ke body melalui gesekan antara jalan dengan roda-roda. Fungsi terakhir dari sistem suspensi adalah untuk menopang body pada axle dan memelihara letak geometris antara body dan roda-roda. Dengan adanya sistem suspensi, maka kendaraan akan lebih stabil baik ketika terjadi pengereman, belokan, sampai jalan yang bergelombang atau tidak rata. Suspensi juga akan membuat pengendara merasakan kenikmatan dan stabilitas ketika mengendarai.  Syarat-syarat Sistem Suspensi Dalam menjalankan fungsinya, suspensi harus dapat memiliki beberapa syarat yaitu : Mengantar gerakan roda. Memungkinkan...
Post a Comment
Read more

Menganalisis Karya Seni Rupa Murni

"Menganalisis Karya Seni Rupa Murni",    1. Pertama, yaitu Borobudur Pagi Hari Judul : Borobudur Pagi Hari Tahun : 1983 Ukuran : 150 cm x 200 cm Media : Cat Minyak “Borobudur Pagi Hari” merupakan salah satu karya Affandi yang terinspirasi oleh megahnya candi Borobudur dan lingkungan sekitar pada masa itu, saat Affandi melintas dan memperhatikan Borobudur di pagi hari. Obyek matahari selalu menarik perhatian di beberapa karya beliau sebagai fokus pendukung utama. Warna – warna dingin dan suasana tenang mendominasi lukisan ini karena melukiskan suasana pagi hari yang cerah . Dan dilukisan ini Affandy lebih nenonjolkan obyek alam sebagai latar belakang. Perpaduan warna yang digunakan semakin menghidupkan lukisan tersebut karena warna yang digunakan padu antara warna satu dengan warna yang lain. Dan dilukisan tersebut gambar candi Borobudur terlihat sangat jelas tanpa kita harus menganalisis makna lukisan tersebut. Dan bentuk mataharinya tidak menyerupai matahari tet...
Post a Comment
Read more