Gelombang Bunyi -

Gelombang Bunyi atau bunyi ialah gelombang longitudinal yg merambat lewat suatu media. Terdapat tiga aspek utama pada bunyi. Pertama, terdapat sumber bunyi. Kedua, terdapat media supaya energi gelombangnya mampu merambat. Gelombang bunyi merambat sebagai gelombang longitudinal. Ketiga, terdapat peserta yakni indera pendengaran ananda ataupun microphone.

Lihat pula bahan Sosiologiku.com lainnya:

Hukum Hooke

Gerak Parabola

Daftar Isi

Intensitas & Taraf Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi yakni jumlah energi yg 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 ananda hanya mampu mendengar bunyi tak lebih rendah dr $10^ -12 \: W/m^2$ & tak lebih tinggi dr $1 \: W/m^2$ .

Satuan taraf intensitas bunyi ialah 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 pula dipengaruhi oleh temperatur, terutama kalau media rambatnya adalah gas. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu wajar sebesar $343 \: m/s^2$ , tetapi cepat rambat bunyi di udara pada suhu 0⁰C hanya sebesar $331 \: m/s^2$ .

Karena cepat rambat bunyi di banyak sekali media rambatnya berlawanan, maka notasi atau persamaan untuk mencari cepat rambat bunyi pula 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)

$v = \sqrt \gamma \frac P \rho$

Dimana,

$P$ = takanan gas (N/m²)

$\gamma$ = konstanta Laplace (kg/m³)

Cair

$v = \sqrt \frac B \rho$

Dimana,

B = modulus Bulk (N/m²)

Lihat pula bahan Sosiologiku.com lainnya:

Turunan Fungsi

Hidrolisis Garam

Unsur Intrinsik Cerpen

Selain itu, menurut frekuensinya bunyi dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

Bunyi audiosonik = frekuensinya antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Bunyi audiosonik merupakan satu-satunya bunyi yg dapat kita dengar dengan-cara baik.

Bunyi ultrasonik = frekuensinya diatas 20.000 Hz. Kita tak mampu mendengarnya, namun sebagian hewan mampu mendengarnya, misalnya seperti anjing & kelelawar.

Bunyi infrasonik = frekuensinya dibawah 20 Hz. Contohnya gelombang bunyi yg disebabkan gempa bumi, halilintar, & gunung berapi.

Sumber sumber Bunyi

Sumber-sumber bunyi berasal dr setiap benda yg bergetar. Getaran menghasilkan gelombang. Kita mampu mengenali 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 & 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 yg dihasilkan dr 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 yakni insiden naik atau turunnya frekuensi gelombang bunyi yg terdengar penerima bunyi tatkala sumber bunyi bergerak mendekat atau menjauh. Contoh imbas Dopler mampu dilihat pada gambar dibawah. Pada saat sumber suara diam, kedua akseptor mendengar besar frekuensi yg sama. Saat sumber bunyi bergerak, salah satu akseptor mendengar frekuensi yg lebih besar dr sebelumnya & peserta lain mendengar frekuensi yg lebih kecil dr sebelumnya.

gelombang bunyi efek dopler

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Lihat pula materi Sosiologiku.com yang lain:

Sistem Pencernaan Manusia

Report Text

Suku Banyak

Besarnya frekuensi bunyi yg terdengar akseptor 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 (+), kalau pendengar mendekati sumber bunyi

Bernilai minus (-), jika pendengar menjauhi sumber bunyi

Bernilai nol (0), jika pendengar membisu)

$V_s$ = kecepatan sumber bunyi (m/s)

(Bernilai plus (+), kalau sumber bunyi menjauhi pendengar

Bernilai minus (-), jika sumber bunyi mendekati pendengar

Bernilai nol (0), jikalau sumber bunyi diam)

$f_s$ = frekuensi sumber bunyi (Hz)

Aplikasi Gelombang Bunyi

Terdapat aplikasi-aplikasi yg diterapkan menurut prinsip gelombang bunyi, diantaranya:

Sonar:

Sonar menembakkan gelombang suara ultrasonik pada frekuensi 20 kHz sampai 100 kHz. Penggunaan sonar banyak dipakai untuk mengukur kedalaman air.

Ultrasonografi (USG):

Frekuensi yg dipakai berkisar 1 MHz sampai 10 MHz (1 MHz = 10⁶ Hz). USG dipakai untuk melihat fase-fase kemajuan bayi pada kandungan ataupun untuk melihat tumor pada belahan badan.

Jarak antar dua kawasan dgn bunyi pantul dapat dinotasikan dengan:

$S = \frac v \cdot \Delta 2$