Gelombang Bunyi

Gelombang Bunyi

Adalah gelombang longitudinal, karena partikel getarnya searah dengan rambatan gelombang.

Gelombang bunyi dapat menjalar di dalam benda padat, benda cair dan gas.

Agar bunyi yang ada dapat didengar Agar bunyi yang ada dapat didengar dengan baik maka ada beberapa dengan baik maka ada beberapa syarat yang harus terpenuhi, yakni : syarat yang harus terpenuhi, yakni :

Ada sumber bunyi yang bergetarContoh : senar gitar, speaker, lonceng, garpu tala, dan lain sebagainya.

Ada zat perantara tempat bunyi merambatContoh : air, logam, kayu, tanah, batu, udara, gas elpiji, dsb.

Ada alat penerima bunyi / pendengaranContoh : telinga, hidrofon, mikrofon, dll.

Gelombang bunyi dikumpulkan oleh cuping telinga (Auricle) lalumasuk ke dalam telinga luar menggetarkan gendang telinga (Tympanic Membrane) melewati kanal pendegaran (Canal Auditory). Di dalam telinga tengah, getaran-getaran ini dilewatkan melalui tiga buah tulang, yang diberi nama martil (Malleus), landasan (anvil), dan sanggurdi (stirrup). Tingkap oval, dan ketiga tulang tersebut berfungsi sebagai penguat (amplifier) tekanan bunyi. Tekanan bunyi diperbesar kira-kira 60 kali. Tekanan bunyi dari tingkap oval kemudian diteruskan melalui cairan di dalam cochlea. Getaran-getaran cairan di dalam cochlea mempengaruhi beribu-ribu saraf yang mengirim isyarat ke otak kita. Otak kitalah yang mengolah isyarat tersebut dan membedakan berbagai macam bunyi.

Macam – macam bunyi

1. Audiosonik (20Hz – 20.000Hz)

2. Infrasonik (< 20 Hz)

3. Ultrasonik (>20.000Hz)

a. Audiosonik (20Hz – 20.000Hz)

Merupakan frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh manusia pada umumnya.

b. Infrasonik (< 20 Hz)

Merupakan frekuensi bunyi yang lebih rendah dari 20Hz atau lebih rendah dari yang bisa didengar oleh manusia.

c. Ultrasonik (>20.000Hz)

merupakan frekuensi yang lebih tinggi dari 20.000Hz.

Beberapa hewan mampu mendengar frekuensi ini dengan baik.

Contohnya : Anjing, Hewan ini mampu mendengar sampai

40.000Hz. Kucing ,mampu mendengar sampai 60.000Hz, Lumba lumba, mampu mendengar sampai

150.000Hz

Beberapa kemampuan hewan dalamBeberapa kemampuan hewan dalam menangkap gelombang frekuensi bunyi menangkap gelombang frekuensi bunyi : :

Kelelawar menggunakan frekuensi 100.000 hz untuk navigasi gerakan terbang.

Anjing dapat mendengar hingga 40.000 hz. Kucing memeiliki kepekaan pendengaran

dari 100 sampai 60.000 hz. Kudanil menggunakan frekuensi infrasonic

5hz untuk berkomunikasi antar sesama kuda nil.

Gajah mampu menangkap frekuensi bunyidari 1 s/d 20.000 hz.

Macam-macam BunyiMacam-macam Bunyi

NadaBunyi yg. Frekuensinya teratur dan enak didengarMisal : bunyi alatmusik, gamelan, nyanyian.

DesiranBunyi yg. Frekuensinya kurang teratur tetapi masih enak didengar.Misal : bunyi aliran angin, sungai, air terjun.

LetupanBunyi dg. Frekuensi tidak teratur & tidak enak didengarMisal : Bunyi petasan, ledakan.

Tinggi Rendah Nada & Kuat Lemahnya Nada

Tinggi Rendah Nada

Tinggi rendah nada tergantung frekuensi getarBila frekuensi besar disebut nada tinggiBila frekuensi kecil disebut nada rendah

Kuat Lemah Nada

Kuat lemah nada tergantung amplitudo getarBila amplitudo besar, nada kuatBila amplitudo kecil, nada lemah

ResonansiResonansi

Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar disekitarnya / didekatnya.

Syarat resonansi :Benda yg. Ikut bergetar mempunyai frekuensi yg sama dengan benda yg. bergetar mula-mula.

contoh : dawai gitar yg. dipetik sehingga kotak gitar ikut bergetar

Layangan

Apabila bunyi yg. frekuensinya berbeda sedikit kemudian berinterfrensi, maka akan terjadi penguatan (saat fase sama) dan terjadi pelemahan (saat fase berlawanan)

Gejala penguatan dan pelemahan bunyi secara pereodik inilah yg disebut Layangan.

Jumlah layangan per detik

Pereode layangan

f = [ f2 – f1 ]

T = 1/f

Sirinef = n . p

n = jml. Lubang ; p = jml. Putaran/dt.

Angin

putaran

soal

Effek Doppler

Efek Doppler menjelaskan peristiwa terjadinya perubahan frekuensi yang terdengar (fp) karena adanya gerak relatif sumber dan pendengar.

ss

pp f

vv

vvf

fp = frekuensi yang diterima pendengar (Hz)

v = Cepat rambat bunyi di udara (340 m/s) vp

= Kelajuan pendengar (m/s) vs

= kelajuan sumber bunyi (m/s) fs = frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi (Hz)

vp

vs

- sumber mendekati pendengar0 sumber diam+ sumber menjauhi pendengar

+ pendengar mendekati sumber0 pendengar diam- pendengar menjauhi sumber

fp = frekuensi yang diterima pendengar (Hz) v = Cepat rambat bunyi di udara (340 m/s) vw

= Kelajuan angin di udara (m/s) vp

= Kelajuan pendengar (m/s) vs

= kelajuan sumber bunyi (m/s) fs

= frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi (Hz)

Itensitas & Taraf Itensitas

Itensitas Bunyi :adalah energi bunyi persatuan waktu yg menembus bidang seluas satu-satuan tegak lurus arah rambat bunyi.

energi/waktu daya bunyi (P) wattI = = = luas luas(A) m2

Itensitas bunyi yg terlemah dan masih dapat didengar disebut Itensitas Ambang (I0). Harga I0 tergantung besar kecilnya frekuensi bunyi.Contoh :

f = 1000 hzmaka I0 = 10-12 watt/m2

Taraf Itansitas (TI)

TI = log I – log I0 = log I/I0 belTI = log I/I0 bel = 10 log I/I0 db

Taraf Itensitas beberapa macam bunyi :1.Ambang pendengaran = 02.Bisik-bisik = 10 – 203.Perpustakaan = 30 – 404.Rumah tinggal = 40 – 505.Percakapan = 60 – 706.Lalu lintas = 70 – 807.Spd mtr knalpo terbuka = 90-958.Ambang perasaan = 120

I =itensitas bunyi (watt)TI = taraf itensitas (db)

soal

Contoh Soal

Sebuah keping sirine dengan 2 deret lubang masing-masing sebanyak 40 dan 30, diputar pada 600 rpm. Berapa frekuensi masing-masing bunyi yg dihasilkan keduanya ?

Jawab.600 rpm = 10 rpsn1 = 40 f1 = n1 p = 40 x 10 = 400 hzn2 = 30 f2 = n2 p = 30 x 10 = 300 hz

kembali

Contoh Soal

Sebuah sepeda motor dengan knalpot terbuka rata-rata menimbulkan taraf itensitas bunyi 90 db. Berapa banyak sepeda motor yang harus dibunyikan bersama-sama supaya dicapai taraf intensitas ambang perasaan.

Jawab.1 sepeda motor T.I = 10 log I1/I0 = 90 dbn sepeda motor T.T = 10 log nI1/I0 = 120 db10 log n = 30 n = 1000 sepeda motor

kembali