Sumber Bunyi Kolom Udara

Fisika SMAMA XII 30 c. Nada atas 2 Jika sepanjang pipa organa terbentuk gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas 2. l = l 2 atau l 2 = l bila frekuensi nada atas 2 dilambangkan f 2 maka besarnya : f 2 = d. Nada atas 3 Jika sepanjang dawai terbentuk 2 gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas 3. l = 2 O 3 atau O 3 = l bila frekuensi nada atas 3 dilambangkan f 3 maka besarnya : f 3 = … dan seterusnya. Berdasarkan data tersebut dapat dikatakan bahwa perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh pipa organa terbuka dengan frekuensi nada dasarnya merupakan perbandingan bilangan bulat. f o : f 1 : f 2 : f 3 : = = 1 : 2 : 3 : 4 .... 1.15 2 Pipa Organa Tertutup Sebuah pipa organa tertutup jika ditiup juga akan menghasilkan frekuensi nada dengan pola-pola gelombang yang dapat dilihat pada Gambar 1.19. a. Nada dasar Jika sepanjang pipa organa terbentuk gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada dasar. 31 Fisika SMAMA XII l = O atau O = 4 l bila frekuensi nada dasar dilambangkan f maka besarnya : b. Nada atas 1 Jika sepanjang pipa organa terbentuk gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas 1. l = O 1 atau O 1 = l bila frekuensi nada dasar dilambangkan f 1 maka besarnya : c. Nada atas 2 Jika sepanjang pipa organa terbentuk gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas 2. l = O 2 atau O = l bila frekuensi nada dasar dilambangkan f 2 maka besarnya : d. Nada atas 3 Jika sepanjang pipa organa terbentuk gelombang, maka nada yang dihasilkan disebut nada atas 3. l = O 3 atau O 3 = l bila frekuensi nada atas 3 dilambangkan f 3 maka besarnya : dan seterusnya. Gambar 1.19 Pola gelombang nada-nada pada pipa organa tertutup a. Nada Dasar b. Nada Atas 1 c. Nada Atas 2 d. Nada Atas 3 Fisika SMAMA XII 32 Dari data tersebut dapat dikatakan bahwa perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh pipa organa tertutup dengan frekuensi nada dasarnya merupakan perbandingan bilangan ganjil. f : f 1 : f 2 : f 3 : = = 1 : 3 : 5 : 7 : … .... 1. 16 Nada atas pertama pipa organa terbuka beresonansi dengan nada atas keempat pipa organa tertutup. Jika panjang pipa organa terbuka tersebut 90 cm. Tentukan berapa panjang pipa organa tertutupnya Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya sumber bunyi karena pengaruh sumber bunyi lain yang bergetar di dekatnya yang disebabkan kedua sumber bunyi mempunyai frekuensi yang sama. Penyelesaian: Diketahui : l TB = 90 cm f 1 TB = f 4 TT Ditanyakan : l TT = ... ? Jawab : f 1 TB = f 4 TT 9 4 TB TT v v 4 l TT = 9 l TB l TT = l TB = × 90 = 40 cm Jadi, panjang pipa organa tertutup adalah 40 cm. Latihan Soal : 1. Nada dasar yang dihasilkan oleh sebuah pipa organa terbuka adalah sama dengan nada atas kedua yang dihasilkan oleh sebuah dawai. Tentukan berapa per- bandingan antara panjang pipa organa dengan panjang dawai Contoh Soal 33 Fisika SMAMA XII 2. Nada atas ke-3 pipa organa terbuka tepat sama dengan nada atas ke-2 dari pipa organa tertutup. Bila panjang pipa organa tertutup adalah 50 cm. Tentukan berapa panjang pipa organa terbukanya

2. Intensitas dan Taraf Intensitas Bunyi

Pada dasarnya gelombang bunyi adalah rambatan energi yang berasal dari sumber bunyi yang merambat ke segala arah, sehingga muka gelombangnya berbentuk bola. Energi gelombang bunyi yang menembus permukaan bidang tiap satu satuan luas tiap detiknya disebut intensitas bunyi. Apabila suatu sumber bunyi mempunyai daya sebesar P watt, maka besarnya intensitas bunyi di suatu tempat yang berjarak r dari sumber bunyi dapat dinyatakan : I = .... 1. 17 dengan : I = intensitas bunyi wattm 2 P = daya sumber bunyi watt, joules A = luas permukaan yang ditembus gelombang bunyi m 2 r = jarak tempat dari sumber bunyi m Berdasarkan persamaan di atas terlihat bahwa intensitas bunyi di suatu tempat berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya, makin jauh dari sumber bunyi, maka intensitasnya semakin kecil. Jika titik A berjarak r 1 dan titik B berjarak r 2 dari sumber bunyi, maka perbandingan intensitas bunyi antara titik A dan B dapat dinyatakan dalam persamaan : .... 1.18 Fisika SMAMA XII 34 Dikarenakan pendengaran telinga manusia mempunyai keterbatasan, maka para ahli menggunakan istilah dalam intensitas bunyi dengan menggunakan ambang pendengaran dan ambang perasaan. Intensitas ambang pendengaran Io yaitu intensitas bunyi terkecil yang masih mampu didengar oleh telinga, sedangkan intensitas ambang perasaan yaitu intensitas bunyi yang terbesar yang masih dapat didengar telinga tanpa menimbulkan rasa sakit. Besarnya ambang pendengaran berkisar pada 10 -12 wattm 2 dan besarnya ambang perasaan berkisar pada 1 wattm 2 . Berdasarkan hasil penelitian para ahli ternyata bahwa daya pendengaran telinga manusia terhadap gelombang bunyi bersifat logaritmis, sehingga para ilmuwan menyatakan mengukur intensitas bunyi tidak dalam wattm 2 melainkan dalam satuan dB desi bell yang menyatakan Taraf Intensitas bunyi TI. Taraf intensitas bunyi merupakan perbandingan nilai logaritma antara intensitas bunyi yang diukur dengan intensitas ambang pendengaran Io yang dituliskan dalam persamaan : TI = 10 .... 1.19 dengan : TI = taraf intensitas bunyi dB = desi bell I = intesitas bunyi watt.m -2 Io = intensitas ambang pendengaran Io = 10 -12 watt.m -2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Ambang pendengaran Bisik-bisik Perpustakaan Rumah tinggal Percakapan pada umumnya Lalu lintas ramai Suara sepeda motor dengan knalpot terbuka Senjata mesin Pesawat jet tinggal landas No. Sumber Bunyi TI dB 10 - 20 30 - 40 50 - 60 60 - 70 70 - 80 90 - 100 120 - 130 130 - 150 Tabel 1.1 Taraf Intensitas dari Berbagai Sumber Bunyi