71
Gelombang
Beton Batubara
Marmer Granit
Nilon Air
Alkohol Raksa
Udara 14 × 10
9
50 × 10
9
45 × 10
9
5 × 10
9
70 × 10
9
45 × 10
9
2 × 10
9
1 × 10
9
2,5 × 10
9
1,01 × 10
5
Tentukanlah kecepatan perambatan gelombang bunyi dalam besi yang memiliki modulus Young 2 5 × 10
11
Pa dan massa jenis 7,8 10
3
kgm
-3
.
Jawab: Diketahui:
E = 2 5 × 10
11
Pa;
R
= 7,8 10
3
kgm
-3
Kecepatan perambatan gelombang bunyi dalam batang besi ada- lah
Contoh Soal 1.15
G. Tinggi Nada, Kuat Bunyi, dan War- na Bunyi
Bunyi dihasilkan dari suatu benda yang bergetar. Se- makin banyak jumlah getar yang dihasilkan dalam satu
selang waktu tertentu maka akan dihasilkan bunyi yang semakin nyaring. Dengan perkataan lain, jika frekuensi
yang dihasilkan oleh suatu getaran semakin besar maka diperoleh bunyi yang semakin nyaring. Untuk memastikan
hal tersebut, coba Anda lakukan kegiatan seperti tampak pada gambar di samping.
Pada gambar tersebut, seorang anak tampak sedang menempelkan batang lidi di sebuah jeruji roda sepeda yang
sedang berputar. Jika roda tersebut diputar semakin cepat, apakah bunyi yang dihasilkan akan semakin nyaring?
Ternyata pada putaran yang lambat, bunyi yang terdegar bernada rendah. Pada saat putaran roda sepeda
dipercepat, bunyi yang terdengar bernada tinggi. Ini mem- buktikan bahwa tinggi nada bergantung pada frekuensi
sumber bunyi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa tinggi nada bergantung pada frekuensi sumber bunyi.
Gambar 1.60
Selang yang ditempelkan pada jeruji roda yang berputar dapat
digunakan untuk menganalisis gelombang bunyi.
Perekam Suara
Pada 1877,Thomas Alfa Edison
menemukan fonograf, sebuah aat untuk merekam sekaligus
Sumber: Buku Saku Penemuan, 1997
Tahukah Anda?
Di unduh dari : Bukupaket.com
72
Fisika untuk SMAMA kelas XII
Frekuensi Tinggi
menghasilkan
⇒
Bunyi Bernada Tinggi
Frekuensi Rendah
menghasilkan
⇒
Bunyi Bernada Rendah
Telingan manusia normal dapat mendengar bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz. Di
luar batas-batas frekuensi bunyi tersebut manusia tidak dapat mendengarnya. Frekuensi getaran di bawah 20 Hz
disebut gelombang infrasonik.
Telinga manusia tidak mampu mendengar frekuensi
infrasonik ini. Frekuensi gelombang bunyi yang melebihi batas pendengaran manusia, yaitu frekuensi di atas 20.000
Hz disebut gelombang ultarsonik.Telinga kelelawar, an- jing, dan lumba-lumba mampu menangkap gelombang
ultrasonik ini. Pada saat terbang di malam hari, kelelawar mampu mendeteksi jika ada penghalang di depannya
dengan menangkap pantulan gelombang ultrasonik yang dipancarkannya
Gambar 1.61
Bagian-bagian telinga
Gambar 1.62
Beberapa jenis hewan yang mampu menangkap gelombang
ultrasonik.
Di unduh dari : Bukupaket.com
73
Gelombang
Sumber bunyi pun dapat kita peroleh dari sebuah generator audio, yaitu suatu generator yang dapat meng-
hasilkan gelombang bunyi. Generator audio dapat meng- hasilkan bermacam-macam frekuensi dan amplitudo
gelombang bunyi. Jika frekuensi dibuat tetap, sedangkan amplitudonya diperbesar maka akan diperoleh gelombang
bunyi yang lebih kuat. Untuk mengetahui bentuk pulsa gelombang bunyi pda frekuensi tetap dengan amplitudo
berbeda maka dapat diperoleh hasil rekaman gelombang dari sebuah generator audio seperti yang terlihat pada
gambar berikut.
Jika seseorang dekat dengan sumber bunyi maka orang tersebut akan mendengarkan bunyi yang kuat dibanding-
kan dengan orang yang berada jauh dari sumber bunyi. Akan tetapi, keduanya sedang mendengarkan bunyi den-
gan frekuensi yang sama.
Coba Anda perhatikan gambar berikut ini.
amplitudo amplitudo
Gambar 1.63
a. gelombang bunyi dengan ampitudo kecil
b. gelombang bunyi dengan amplitudo besar
b
b
Sumber bunyi
Jika si A mendengar bunyi lebih kuat karena lebih dekat dengan sumber bunyi dibandingkan dengan si B yang
jauh dari sumber bunyi. Karena amplitudo gelombang bunyi
Gambar 1.64
Terompet dapat sebagai sumber
Di unduh dari : Bukupaket.com
74
Fisika untuk SMAMA kelas XII
yang sampai pada si A lebih besar daripada si B. Adapun frekuensi yang terdengar oleh kedua pengamat adalah
sama. Penurunan amplitudo disebabkan karena adanya penyebaran atau peredaman oleh medium. Jika sumber
bunyi kita anggap titik maka energi per satuan luas pada
r
1
dan r
2
berbanding terbalik dengan
2 1
r dan
2 2
r .
Jadi, intensitas bunyi yang terdengar oleh seseorang berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya ke sumber
bunyi. Sumber bunyi tidak bergetar hanya dengan nada dasar
saja, tetapi diikuti oleh nada-nada atasnya. Gabungan antara nada dasar dengan nada-nada atas yang mengikutinya akan
menghasilkan warna bunyi tertentu yang khas pula dengan alat tertentu. Bunyi khas yang dihasilkan sumber bunyi ini
disebut warna bunyi. Misalnya warna bunyi biola berbeda dengan warna bunyi gitar. Walaupun setiap alat memancar-
kan frekuensi yang sama, tetapi akan menghasilkan warna bunyi yang berbeda. Perbedaan ini timbul karena nada atas
yang menyertai nada dasarnya berbeda-beda. Nada dasar dan nada atas yang digabungkan akan menghsilkan nada
yang bentuk gelombangnya berbeda dengan nada dasar, tetapi masih memiliki frekuensi tetap.
H. Interferensi Gelombang Bunyi
