2 2
sin 2
2 sin
,
x T
t A
x T
t A
t x
y
2.4 Dengan menggunakan identitas trigonometri pada persamaan di atas, gelombang hasil
superposisi dapat ditulis sebagai:
2 sin
2 cos
2 cos
2 sin
2 ,
x T
t x
T t
A t
x y
2.5
2.4. Perambatan Bunyi
Getaran pada objek yang menjadi sumber bunyi akan menyentuh dan menekan molekul-molekul udara yang disekitarnya sehingga terjadi perubahan
tekanan. Peristiwa ini dapat disebut sebagai perambatan gelombang bunyi. Bila kita telinga kita berada dalam jarak tertentu dari sumber bunyi yang telah menghasilkan
perambatan gelombang bunyi masih terjangkau telinga kita, maka elemen-elemen pendengaran yang ada dalam telinga akan menangkap dan mengolah gelombang
tersebut sehingga kita mengalami peristiwa mendengar. Peristiwa perambatan gelombang bunyi dapat diukur kecepatannya. Kecepatan rambat yang umum
digunakan adalah 340 mdet. Kecepatan rambat gelombang bunyi ditentukan oleh frekuensi dan panjang
gelombangnya.
. f
c
2.6
Universitas Sumatera Utara
dimana: c
= kecepatan rambat gelombang bunyi ms f
= frekuensi bunyi Hz
= panjang gelombang bunyi m
Gelombang bunyi berpropagasi dalam bentuk gelombang yang berjalan dengan kecepatan bunyi dalam medium sekitarnya. Propagasi bunyi dari sumbernya
dapat diklasifikasikan atas tiga bagian utama yaitu: 1.
Bunyi pada media udara Air Borne 2.
Bunyi pada media padat Solid Borne 3.
Bunyi pada media cairan Fluid Borne 2.4.1. Bunyi pada Udara Air Borne
Gelombang longitudinal sebagai penghantar energi bunyi akan berpropagasi pada udara tergantung pada tekanan atmosfir dan kerapatan. Secara matematis
kecepatan rambat gelombang bunyi pada media udara dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:
Ps
c 4
. 1
2.7
dimana: c
= cepat rambat gelombang bunyi di udara ms Ps
= tekanan atmosfir Nm
2
ρ = kerapatan udara kgm
3
Universitas Sumatera Utara
Untuk pemakaian praktis, cepat rambat bunyi hanya tergantung pada suhu udara absolut dengan persamaan:
2 1
05 ,
20 T
c
2.8 dimana:
T = suhu udara absolut
o
K
2.4.2. Bunyi pada Zat Padat Solid Borne Perambatan gelombang bunyi material padat tergantung dari dimensi dan
properties material. Pada material padat akan terjadi fenomena gelombang universal yang sangat berpengaruh pada kecepatan rambat gelombangnya.
Kecepatan rambat gelombang pada media padat dinyatakan dengan persamaan:
E
c
2.9 dimana:
c
o
= cepat rambat gelombang media padat ms E =
modulus elastisitas
Nm
2
ρ = kerapatan zat padat kgm
3
Cepat rambat gelombang longitudinal benda padat dipengaruhi oleh dimensi dan model yang ditinjau dan menyebabkan tekanan atau tarikan dan pergeseran dalam
bentuk tegangan sebagai reaksi material yang bersifat lateral.
Universitas Sumatera Utara
Pada Tabel 2.1 menunjukkan kecepatan gelombang bunyi pada beberapa media.
Tabel 2.1 Kecepatan gelombang bunyi pada beberapa media
Medium Kecepatan Rambat Suara v
Udara pada temperatur 0
o
C Udara pada temperatur 10
o
C Udara pada temperatur 20
o
C Udara pada temperatur 30
o
C Gas O
2
Gas CO
2
Gas Hidrogen Air Murni
Air Laut Baja
331.8 mdet 337.4 mdet
343.8 mdet 349.6 mdet
316 mdet 259 mdet
1284 mdet 1437 mdet
1541 mdet 6100 mdet
Sumber: Christina, 2009
2.5. Frekuensi
