Gelombang Bunyi – Media Masyarakat

Gelombang Bunyi atau suara adalah gelombang longitudinal yg merambat lewat suatu media. Terdapat tiga aspek utama pada bunyi. Pertama, terdapat sumber bunyi. Kedua, terdapat media semoga energi gelombangnya dapat merambat. Gelombang bunyi merambat selaku gelombang longitudinal. Ketiga, terdapat peserta yakni telinga ananda ataupun microphone.

Lihat pula materi Wargamasyarakat.org yang lain:

Hukum Hooke

Gerak Parabola

Daftar Isi

Intensitas & Taraf Intensitas Bunyi

Intensitas bunyi ialah jumlah energi yg ditransfer oleh gelombang per satuan waktu dibanding bidang luasan rambat. Satuan Intensitas bunyi yaitu 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 cuma dapat mendengar bunyi tak lebih rendah dr $10^ -12 \: W/m^2$ & tak lebih tinggi dr $1 \: W/m^2$ .

Satuan taraf intensitas bunyi yakni 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, khususnya jikalau media rambatnya yaitu gas. Contohnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu normal sebesar $343 \: m/s^2$ , namun cepat rambat bunyi di udara pada suhu 0⁰C cuma sebesar $331 \: m/s^2$ .

Karena cepat rambat bunyi di aneka macam media rambatnya berlainan, 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 Wargamasyarakat.org yang lain:

Turunan Fungsi

Hidrolisis Garam

Unsur Intrinsik Cerpen

Selain itu, berdasarkan frekuensinya bunyi mampu dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

Bunyi audiosonik = frekuensinya antara 20 Hz hingga 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 dapat mendengarnya, tapi sebagian binatang dapat 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 dapat 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 ialah insiden naik atau turunnya frekuensi gelombang bunyi yg terdengar akseptor bunyi tatkala sumber bunyi bergerak mendekat atau menjauh. Contoh imbas Dopler dapat dilihat pada gambar dibawah. Pada dikala sumber bunyi membisu, kedua akseptor mendengar besar frekuensi yg sama. Saat sumber bunyi bergerak, salah satu penerima mendengar frekuensi yg lebih besar dr sebelumnya & penerima lain mendengar frekuensi yg lebih kecil dr sebelumnya.

gelombang bunyi efek dopler

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Lihat pula materi Wargamasyarakat.org yang lain:

Sistem Pencernaan Manusia

Report Text

Suku Banyak

Besarnya frekuensi bunyi yg 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 (+), jikalau pendengar mendekati sumber bunyi

Bernilai minus (-), bila pendengar menjauhi sumber bunyi

Bernilai nol (0), jikalau pendengar diam)

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

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

Bernilai minus (-), bila sumber bunyi mendekati pendengar

Bernilai nol (0), jika sumber bunyi membisu)

$f_s$ = 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 hingga 100 kHz. Penggunaan sonar banyak digunakan untuk mengukur kedalaman air.

Ultrasonografi (USG):

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

Jarak antar dua tempat dgn bunyi pantul dapat dinotasikan dengan:

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