256
Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII
Kamu sudah mengetahui bahwa bunyi merupakan gelombang. Bunyi merambat ke segala arah, melalui udara
sekitarnya. Kamu dapat mendengar suara lonceng pada jarak tertentu karena lonceng menggetarkan udara di sekitarnya
sehingga udara pun ikut bergetar. Perambatan getaran membentuk pola rapatan dan renggangan.
Pola rapatan dan renggangan ini menggetarkan udara di dekatnya dan menjalar ke segala arah. Ketika getaran
udara sampai di gendang telingamu maka informasi akan disampaikan ke otak. Hal itulah yang menyebabkan kamu
dapat mendengar bunyi.
Masih ingatkah kamu tentang gelombang? Berdasarkan arah getarnya, gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu
gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Termasuk gelombang apakah bunyi itu? Oleh karena dalam perambatannya
gelombang bunyi membentuk pola rapatan dan renggangan, gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal.
1. Bunyi Merambat Melalui Zat Antara
Tahukah kamu bahwa Bulan merupakan daerah hampa udara? Mengapa demikian? Oleh karena di sana tidak ada
atmosfer, apakah di Bulan bunyi dapat didengar? Untuk menjawabnya, marilah kamu perhatikan hasil percobaan
yang telah dilakukan berikut.
Alat pada Gambar 13.2 adalah sebuah wadah yang udara di dalamnya dapat dipompa keluar. Di dalam wadah terdapat
bel listrik yang dapat dikendalikan dari luar. Pada awal percobaan, wadah berisi udara. Percobaan dilakukan dengan
cara membunyikan bel listrik terus menerus disertai dengan penyedotan udara dari wadah tersebut keluar sehingga udara
dalam wadah sedikit demi sedikit menjadi hampa.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa bunyi bel semakin lama semakin lemah seiring dengan semakin sedikitnya
udara di dalam wadah. Pada akhirnya, bunyi bel listrik tidak dapat terdengar ketika udara dalam wadah sudah
terpompa seluruhnya atau di dalam wadah sudah menjadi hampa udara. Apakah yang dapat kamu simpulkan dari hasil
percobaan tersebut?
Kegiatan tersebut membuktikan bahwa gelombang bunyi hanya dapat merambat jika ada udara. Selain dapat
merambat dalam udara zat gas, gelombang bunyi juga dapat merambat melalui zat padat dan zat cair. Jadi, dapat
disimpulkan bahwa gelombang bunyi merambat melalui zat antara atau medium.
Sumber: Physics for You, 2001
Gambar 13.1
Sebuah alat yang membukti kan bahwa bunyi merambat melalui
medium.
Di unduh dari : Bukupaket.com
257
Bunyi
2. Cepat Rambat Bunyi
Jika kamu memukul batu di dalam air, kamu akan mendengar suara pukulan tersebut. Demikian juga, ikan
yang berenang di dalam kolam yang jernih, kamu tentu akan beranggapan ikan-ikan tersebut tidak bersuara. Akan tetapi,
jika kamu menyelam ke dalam air, kamu akan mendengar suara kibasan ekor dan sirip ikan tersebut. Hal ini membuktikan
bahwa bunyi dapat merambat di dalam zat cair.
Dengan bantuan alat seismograf, para ahli gempa dapat mendeteksi getaran gempa bumi. Getaran lebih kuat jika
jaraknya lebih dekat pada sumber getar. Dari contoh-contoh tersebut, kamu dapat menyimpulkan bahwa bunyi yang
terdengar bergantung pada jarak antara sumber bunyi dan pendengar. Jarak yang ditempuh bunyi tiap satuan waktu
disebut cepat rambat bunyi v. Secara matematis, hal itu dituliskan sebagai berikut.
v s
t =
13–1 dengan : v = cepat rambat gelombang bunyi ms,
s = jarak yang ditempuh m, t = waktu tempuh s.
Oleh Karena bunyi merupakan suatu bentuk gelombang,
dapat dituliskan: v
T f
= = = =
l l
13–2 dengan : T = periode bunyi s,
= panjang gelombang bunyim, Dengan menggunakan Persamaan 13–1 dan Persamaan
13–2 kamu dapat menghitung cepat rambat bunyi pada suatu tempat atau menentukan jarak suatu peristiwa jika
cepat rambat bunyi diketahui.
Setelah terjadi kilat, 10 sekon kemudian terdengar suaranya. Jika kecepatan bunyi di tempat itu 340 ms, berapakah jarak pendengar
ke sumber bunyi?
Penyelesaian: Diketahui :
t = 10 sekon, v = 340 ms.
Ditanyakan: jarak pendengar ke sumber bunyi s Jawab: s = vt
s = 340 ms10 s = 3.400 meter Jadi, jarak pendengar ke sumber bunyi adalah 3.400 meter.
Gambar 13.2
Suara pukulan terdengar di dalam air.
Contoh Soal 13.1
Seorang anak berteriak ke dalam sumur yang kosong,
selang waktu 0,2 s dia mendengar bunyi pantulnya.
Jika dasar sumur ke arah tersebut 32 m, cepat rambat
bunyi saat itu adalah .... UN 2007
a. 160 ms b. 320 ms
c. 550 ms d. 1.500 ms
Jawaban b Diketahui:
t = 0,2 s s = 2
¥ 32 m =64 m
v s
t = =
= = =
64 0 2
320 m
s ms
, 0 2
0 2
Pembahasan UN
Di unduh dari : Bukupaket.com
258
Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII
Pernahkah kamu mendengarkan bunyi rel kereta api pada saat kereta api mau lewat? Jika pernah, kalian harus
berhati-hati. Ketika kereta api akan tiba, terdengar suara gemuruh dari kereta, walaupun keretanya belum terlihat.
Suara kereta yang belum kelihatan juga dapat kamu dengar melalui rel kereta api. Seperti terlihat pada Gambar 13.3.
Hal ini membuktikan bahwa cepat rambat bunyi di udara berbeda dengan cepat rambat bunyi pada rel kereta api zat
padat. Manakah yang lebih cepat? Bunyi yang merambat melalui rel kereta api yang merupakan zat padat lebih cepat
dibandingkan dengan bunyi yang merambat melalui udara. Mengapa demikian?
Suatu eksperimen yang telah dilakukan oleh para ahli membuktikan bahwa sebuah bunyi nyaring membutuhkan
waktu lima sekon untuk sampai ke telinga kamu melalui udara. Jika bunyi tersebut merambat melalui air, ternyata
lebih cepat dan hanya membutuhkan waktu empat sekon. Jika bunyi tersebut melalui besi, ternyata hanya membutuhkan
tiga sekon, atau satu sekon lebih cepat daripada dalam zat cair. Hal ini membuktikan bahwa di dalam medium yang
berbeda, cepat rambat bunyi akan berbeda pula. Kecepatan rambat gelombang bunyi pada beberapa medium disajikan
dalam Tabel 13.1 berikut.
Key Point
Hal Penting
Bunyi dihasilkan dari sumber getaran dalam suatu
medium. Sound is produced by any
vibrating source placed in a medium.
Gambar 13.3
Perambatan bunyi pada rel kereta api akan lebih cepat
daripada melalui udara.
Gelombang bunyi merambat di udara dengan kecepatan 300 ms. Jika panjang gelombangnya 25 cm, berapakah frekuensi gelombang
tersebut?
Penyelesaian: Diketahui :
v = 300 ms = 25 cm = 0,25 m
Ditanyakan: frekuensi gelombang f Jawab: v f
f v
= λ
= 300 ms
0,25 m
1.200 Hz Jadi, frekuensi gelombang tersebut adalah 1.200 Hz.
Contoh Soal 13.2
Di unduh dari : Bukupaket.com
259
Bunyi
Ayo Coba 13.2
Tabel 13.1 Cepat Rambat Bunyi pada Beberapa Material pada Suhu 20°C dan Tekanan 1 atm
No. Material
Kecepatan ms
1 Udara
343 2
Udara 10
o
C 331
3 Helium
1.005 4
Hidrogen 1.300
5 Air
1.440 6
Air laut 1.560
7 Besi dan baja
5.000 8
Gelas 4.500
9 Aluminium
5.100 10
Kayu kertas 4.000
Sumber: Physics for Scientist and Engineers, 2000
Zat padat merambatkan bunyi lebih cepat daripada zat cair dan zat cair lebih cepat merambatkan bunyi daripada gas.
Kamu bisa bermain-main untuk membuktikannya dengan membuat telepon mainan, seperti pada kegiatan berikut.
Tujuan Mengetahui hubungan antara frekuensi dan nyaringnya bunyi
Alat dan bahan Dua buah garputala
Gambar 13.4
Telepon mainan yang terbuat dari kaleng bekas ketika
dimainkan oleh dua orang anak.
Tugas 13.1
1. Sediakan dua kaleng bekas dan benang yang cukup besar, lebih baik jika kamu gunakan kawat halus.
2. Lubangi bagian tengah kedua kaleng tersebut sebesar benang atau kawat yang digunakan.
3. Ajaklah temanmu, kemudian rentangkan kawat tersebut. Laku kan
pembicaraan dengan temanmu, seperti pada Gambar 13.4. 4. Apakah yang dapat kamu rasakan? Mengapa demikian?
5. Analisislah hasil percobaan tersebut di dalam buku tugasmu, kemudian diskusikan dengan teman-teman dan guru Fisikamu.
3. Frekuensi Gelombang Bunyi
