PENGERTIAN BUNYI Tujuan Pembelajaran

A. PENGERTIAN BUNYI Tujuan Pembelajaran

Tujuan pembelajaranmu Pernahkah kamu memerhatikan bunyi yang biasa kamu dengar adalahdapat:

di sekitarmu? Jika ada sumber bunyi di dekatmu, cobalah kamu mera- $ membedakan infraso- banya. Apa yang kamu rasakan? Terjadinya bunyi diawali dengan ada- nik, ultrasonik, dan

audiosonik; nya suatu getaran. Getaran tersebut merambat menjadi gelombang $ memaparkan karakte-

bunyi hingga sampai ke telinga kita. Gelombang bunyi berbentuk ristik gelombang bunyi. gelombang longitudinal.

Jika kamu meraba speaker saat berbunyi, akan kamu rasakan bahwa lapisan (membran) speaker ikut bergetar. Getaran ini akan me- nggetarkan partikel-partikel udara di sekitarnya. Oleh udara getaran itu, dihantarkan ke telinga dalam bentuk gelombang longitudinal.

1. Bunyi Merambat Memerlukan Zat Antara dan Waktu

Berdasarkan percobaan seperti ditunjukkan Gambar 17.1, bel listrik dimasukkan dalam sungkup pompa udara (P). Selanjutnya bel dibunyikan, kemudian udaranya kita pompa keluar. Ternyata makin lama suara bel makin lemah dan akhirnya tak terdengar lagi, padahal pemukul masih bergerak terus. Ini membuktikan bahwa agar dapat

didengar, bunyi memerlukan udara sebagai zat antara (zat perambat Keterangan:

bunyi). Jadi, bunyi dapat terdengar di telinga jika terdapat sumber P = Pompa udara bunyi (getaran) dan medium.

S = Sungkup dari kaca B = Bel listrik

Secara universal (umum) zat perantara yang diperlukan bunyi S Gambar 17.1 Bel listrik adalah udara, tetapi bunyi dapat pula merambat melalui zat antara yang lain, misalnya air. Pada waktu menyelam kita memukul-mukulkan batu, maka suara pukulan itu akan terdengar. Adapun, bukti bahwa bunyi dapat merambat melalui zat padat, yaitu jika kita menempelkan telinga pada pagar besi panjang. Jika ujung dipukul secara sangat pelan, kita dapat mendengarkan pukulan dengan cara telinga tertem- pel di ujung pagar besi yang lain.

Tabel 17.1 Kelajuan bunyi di Bagaimanakah kelajuan bunyi pada medium atau materi sama berbagai materi pada suhu 20 o C dan tekanan 1 atm.

tetapi suhunya berbeda? Penelitian yang dilakukan oleh ilmuwan

Laju (ms Belanda, Moll dan Van Beek membuktikan bahwa makin tinggi suhu -1 )

Materi

makin tinggi kelajuan bunyi. Jika gelombang bunyi memasuki dua Udara (O o C)

lapisan udara yang berbeda, maka bunyi akan dibelokkan ke lapisan Udara

yang lebih rendah suhunya. Perhatikan Gambar 17.2.

Helium 1.005 Hidrogen

1.300 Air

1.440 Air laut

1.560 Besi dan baja

5.000 Kaca

4.500 Aluminium

5.100 Kayu keras

4.000 Sumber: Fisika, 2001

S Gambar 17.2 Pembelokan bunyi Bunyi

2. Bunyi Merambat Membutuhkan Waktu Tertentu

Pernahkah kamu melihat orang memukul (membelah) batu atau memukul beduk dari tempat yang jauh? Alat pemukul sudah mengenai bedug, tetapi suaranya belum terdengar. Hal ini membuktikan bahwa bunyi merambat memerlukan waktu. Bukti lain, yaitu pada waktu ada guruh (halilintar) terlebih dahulu terlihat kilat, beberapa saat kemudian baru terdengar bunyi halilintar. Itu semua merupakan bukti bahwa bunyi memerlukan waktu dalam perambatannya.

3. Daerah Frekuensi Bunyi

Tahukah kamu, mengapa orang dapat mendengar bunyi? Untuk mengetahui jawabnya, ikutilah uraian berikut. Proses terdengarnya bunyi adalah sebagai berikut. Bunyi dari sumber menggetarkan udara, getaran merambat di udara dalam bentuk gelombang longitudinal, diterima oleh telinga, menggetarkan selaput pendengar dan diubah menjadi isyarat-isyarat listrik, diteruskan ke otak, akhirnya orang mendengar bunyi. Jadi, syarat-syarat agar bunyi dapat didengar adalah adanya sumber bunyi dengan frekuensi antara 20 Hz – 20.000 Hz, ada zat antara (medium), dan yang bersangkutan berpen-dengaran normal.

Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz. Dalam cerita film fiksi, di

Telinga manusia yang normal tak dapat mendengar bunyi yang luar angkasa terjadi

frekuensinya kurang dari 20 Hz. Binatang seperti anjing dan jengkerik tabrakan antara meteor

dapat mendengar infrasonik. Audiosonik adalah bunyi yang dengan pesawat luar ang-

frekuensinya antara 20 Hz sampat dengan 20.000 Hz. Adapun, kasa. Tabrakan itu meng-

hasilkan ledakan dan ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz.

suara dahsyat. Cari kesa- Telinga manusia yang normal tak dapat mendengar bunyi yang lahan penggambaran film

frekuensinya lebih dari 20.000 Hz. Binatang seperti ikan lumba-lumba tersebut ditinjau melalui

dan kelelawar dapat menimbulkan atau mendengar ultrasonik ini. fisika.

Ultrasonik dimanfaatkan dalam industri susu, industri makanan dalam kaleng, industri peleburan, dan campuran logam.

1. Apa syarat terdengarnya bunyi oleh sese-

2. Mengapa pada pagi hari bunyi dari sumber orang?

yang sama terdengar lebih keras daripada siang hari?

Tujuan Pembelajaran

Tujuan pembelajaranmu adalah dapat:

B. RESONANSI

$ menunjukkan gejala resonansi dalam kehi-

Tahukah kamu mengapa pada batang seruling mempunyai dupan sehari-hari;

lobang-lobang tertentu? Mengapa nada bunyinya dapat berbeda de- $ merencanakan percoba- ngan membuka atau menutup lobang itu? Seruling dapat mengeluar- an untuk mengukur

kan bunyi karena di dalamnya terjadi resonansi bunyi. Resonansi ialah laju bunyi.

peristiwa turut bergetarnya suatu benda karena pengaruh benda lain

Mari BIAS 2 Mari BIAS 2

ga udara di dalamnya ikut bergetar. Begitu pula bunyi kentongan terde- ngar kuat karena dibuat oleh kolom udara dalam kentongan yang berbunyi. Untuk mempelajari terjadinya resonansi cobalah melakukan kegiatan berikut secara berkelompok. Sebelumnya buatlah satu kelompok terdiri 4 siswa; 2 laki-laki dan 2 perempuan.

Tujuan: Mengamati terjadinya resonansi pada ayunan, dan pada kolom udara.

Alat dan Bahan:

I. Pada Ayunan

– Statif

Cara Kerja:

– Tali

1. Pasanglah alat-alat seperti pada Gambar (i).

– Beban – Tabung resonansi

Usahakan ada dua utas tali yang sama panjang, sedangkan

– Garputala

sisa panjangnya berbeda.

2. Ayunkan satu demi satu beban-beban tersebut.

3. Amatilah, adakah beban lain itu memengaruhi beban lain.

4. Nyatakan kesimpulanmu dalam buku kerjamu.

II. Pada Kolom Udara Cara Kerja:

(i)

1. Isilah tabung resonansi T dengan sedikit air seperti pada

Gambar (ii).

G ^ 2. Getarkan garputala G, kemudian dekatkan pada lubang (mulut)

tabung sambil menambahkan air sedikit demi sedikit.

3. Dengarkan bunyi garputala. Pada suatu saat, mendengar bu- nyi garputala menjadi nyaring, hentikan penambahan air.

4. Ukurlah panjang kolom udara saat itu.

5. Cobalah mengulangi menggetarkan garputala hingga terjadi bunyi nyaring kedua. Saat itu ukurlah panjang kolom udara.

(ii)

6. Nyatakan kesimpulanmu dalam buku kerjamu.

Jika kamu melakukan kegiatan-kegiatan di atas dengan tepat dan benar, kamu akan mendapatkan kesimpulan berikut.

1. Untuk ayunan, resonansi terjadi jika panjang tali ayunan sama.

2. Untuk kolom udara resonansi terjadi apabila panjang kolom udara merupakan kelipatan ganjil dari panjang gelombang (sumber getar).

Resonansi pada kolom udara dapat ditulis dalam rumus § 1 ·

Dengan: O = panjang gelombang (m)

l = ¨ O ¸ 2 n 4 1 l = panjang kolom udara (m)

© ¹ n = bilangan bulat yang menyatakan resonansi ke 1,2,3,

dan seterusnya

Bunyi

Persamaan resonansi pada kolom udara seperti digunakan untuk mencari cepat rambat bunyi di suatu tempat. Ingat kembali persamaan cepat rambat gelombang pada Bab 16 Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal berikut.

Pada saat kolom udara di

Penyelesaian:

atas tabung = 20 cm

Diketahui : l = 20 cm

getaran dari suatu sumber

n=1

bunyi terdengar nyaring

f = 425 Hz

(terjadi resonansi yang

Ditanyakan : v = ...?

pertama). Jika garputala

Jawab :

yang digunakan sebagai

sumber bunyi mempunyai

l = O 2 un 4 1

frekuensi 425 Hz,

20 cm = O 2 u 1 4 1

berapakah besar cepat

rambat bunyi saat itu?

Jadi, cepat rambat bunyi = 340 ms -1

1. Apakah yang disebut resonansi? digetarkan di ujung tabung resonansi. Pada saat kolom udara mencapai tinggi

2. Seorang siswa mencoba menghitung ce- 18,75 cm terdengar bunyi mendengung pat rambat bunyi. Dia menggunakan

garputala berfrekuensi 440 Hz. Garputala pertama kalinya. Berapakah cepat rambat bunyi saat itu?

Mari BIAS 2