1

Modul

Getaran, Gelombang, Bunyi

Muhammad Fajar

2

Massa pada pegas yang bergetar ( osilasi )

3

4

5

6

7

8

Besarnya K dan U terhadap t

Besarnya K dan U terhadap posisi

K + U = Konstan

Gelombang

9

10

11

12

Pulsa merambat melalui medium yang berbeda

13

Dari medium berat ke medium ringam, pulsa sebagia diteruskan , sebagian di pantulkan

seperti tali diikat kendur

14

Dari medium ringan ke medium lebih berat, pulsa dipantulkan terbalik (seperti tali diikat kendur )

Tenaga yang tersimpan pada gelombang pada tali

15

Persamaan gelombang pada tali

16

17

18

Darimana bunyi berasal?

Bunyi ditimbulkan oleh benda yang bergetar.

Sesuatu yang menimbulkan bunyi disebut juga sebagai sumber bunyi.

19

Percobaan untuk menunjukkan bahwa bunyi memerlukan medium untuk merambat.

20

Tabel 1. laju bunyi pada berbagai medium.

Udara (273 K)Air (298 K)BajaGranit (293 K)Hidrogen (273 K)AluminiumBesiKacaKayu Pinus

330143050606000128651005130

4000 – 55003313

21

Laju bunyi bergantung pada mediumnya

22

Suara guntur terdengar setelah terlihat kilatan cahaya

Fakta laju bunyi << dari laju cahaya

23

Contoh 1.

Sebuah petir terdengar 4 s setelah kilat terlihat di langit. Berapakah jarak petir tersebut dari kita? Kecepatan bunyi di udara sama dengan 330 m/s.

24

Kuat bunyi

Kuat-lemah suatu bunyi dipengaruhi :a. Amplitude, semakin besar amplitude getaran,

makin kuat bunyinya.

b. Jarak antara pendengar terhadap sumber bunyi. Semakin dekat jarak sumber bunyi semakin kuat bunyinya.

25

Energi bunyi

Manusia pada umumnya hanya dapat mendengar bunyi pada frekuensi antara 20 Hz – 20000 Hz.

f < 20 Hz disebut infrasonic f > 20.000 Hz disebut ultrasonic.

Bunyi merupakan usikan yang merambat dengan permukaan berupa bola.

222

21 AfE

26

222

21 AfE

Bunyi ini menyebabkan partikel medium bergetar dengan energi sebesar Em =

E = rapat energi atau energi per satuan volume = massa jenis mediumf = frekuensiA = amplitude

27

Hewan yang dapat mendengar bunyi infrasonik dan ultrasonik

1. Jangkrik dapat mendengar bunyi infrasonik.2. anjing dapat mendengar bunyi infrasonik dan ultrasonik. 3. Kelelawar mendengar bunyi infrasonik dan mampu memancarkan gelombang ultrasonik.

Pancaran ultrasonik memungkinkan kelelawar untuk menentukan jarak suatu benda terhadap Itulah sebabnya kelelawar yang terbang malam hari tidak pernah mengalami tabrakan walaupun kelelawar tidak dapat melihat.

28

Gelombang ultrasonic biasa dipakai untuk mengukur kedalaman laut. Alat yang bisa memancarkan gelombang ultrasonic disebut fathometer.

ultrasonic dalam bidang kedokteran yaitu untuk pemeriksaan USG (Ultrasonografi). USG sering digunakan untuk pemeriksaan kehamilan, kelainan organ dalam manusia (seperti ginjal, limpa, dsb.).

29

Intensitas bunyi ( I )

adalah jumlah energi bunyi dalam satu satuan waktu menembus bidang seluas satu satuan luas yang arahnya tegak lurus dengan arah rambat bunyi

API

P = energi per satuan waktu (daya) dengan satuan wattA = luas permukaan dengan satuan m2

I = intensitas bunyi dengan satuan watt m-2

Dinyatakan oleh persamaan

30

Intensitas bunyi terkecil yang masih terdengar manusia rata-rata I0 = 10-12 Wm-2 (pada f = 1000 Hz) disebut ambang pendengaran.

Intensitas terbesar yang masih dapat di dengar manusia tanpa rasa sakit, I0 = 1 Wm-2 disebut ambang perasaan.

31

Taraf intensitas (TI) bunyi

Oleh karena selang intensitas bunyi yang dapat merangsang pendengaran itu besar, maka dalam perhitungan digunakan skala logaritmik. Perbandingan antara logaritma intensitas bunyi standar yang tertentu dinamakan taraf intensitas bunyi (TI).

0

log10TIII

I = intensitas bunyiI0 = intensitas harga ambang pendengaran 10-12 W/m2

TI= taraf intensitas dalam satuan dB

32

Soal - soal latihan

1. Sebuah kapal membunyikan sirene dan didengar oleh nahkoda di kapal lain 3 s setelah sirene dibunyikan. Berapakah jarak antara kedua kapal tersebut jika kecepatan bunyi di udara di atas permukaan laut 340 m/s?

2. Pada suatu saat terlihat kilat, dan 10 sekon kemudian terdengar suara gunturnya. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s dan kecepatan cahaya 3 x 108 m/s, maka berapakah jarak tempat terjadinya kilat dari pengamat?

33

3. Gelombang bunyi memerlukan waktu 1 sekon untuk bergerak dari sumber ke seorang pengamat A. Berapa lamakah waktu yang diperlukan oleh gelombang bunyi tersebut untuk bergerak pada medium yang sama menuju pengamat B yang jaraknya dua kali lebih jauh dibandingkan jarak A?