Ringkasan Materi IPA Kelas 8 SMP KTSP dilengkapi dengan soal UTS Bunyi smtr 2
BUNYI
A. Pengertian, Sifat dan Jenis-jenis Bunyi
1. Pengertian Bunyi
- Semua benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi.
- Syarat untuk terjadi dan terdengarnya bunyi, yaitu:
a. Sumber bunyi
b. Zat perantara
c. ada pendengar bunyi
2. Sifat-sifat Bunyi
- ada pun sifat-sifat bunyi adalah:
a. Bunyi merupakan hasil getaran
b. Bunyi memerlukan zat perantara untuk merambat
c. Bunyi dapat merambat dalam zat padat, zat cair dan gas
d. Tinggi rendahnya ditentukan oleh frekuensinya
e. Keras dan lemahnya bunyi ditentukan oleh amplitudonya
3. Jenis-jenis Bunyi
- Ada pun jenis-jenis bunyi antara lain:
a. Bunyi infrasonik, adalah bunyi yang frekuensinya berada dibawah
kemampuan manusia. Frekuensinya dibawah 20 Hz. Gelombang
infrasonik hanya mampu didengar oleh beberapa binatang seperti:
jangkrik, anjing dan kelalawar.
b. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang mampu didengar oleh manusia dan
sebagian besar hewan. Frekuensinya antara 20 Hz – 20.000 Hz.
c. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang mempunyai frekuensi di atas
jangkauan pendengaran manusia. Frekuensinya diatas 20.000 Hz. Bunyi
ini dapat didengar oleh hewan tertentu, misalnya: lumba-lumba dan
kelalawar.
- keuntungan gelombang ultrasonik adalah:
a. untuk mengukur kedalaman air laut.
b. untuk sterilisasi pada makanan
c. dalam bidang kedokteran untuk memeriksa tubuh manusia
(ultrasonografi)
d. kacamata tunanetra
e. untuk mengaduk campuran susu agar homogen
f. mengukur ketebalan plat logam
B. Cepat Rambat Bunyi
- Cepat rambat bunyi didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh setiap
satuan waktu.
- Kecepatan merambat bunyi berbeda untuk medium yang berbeda.
- Secara matematis, cepat rambat bunyi dirumuskan sbb:
S
V=
t
Keterangan:
S = jarak yang ditempuh bunyi (m)
t = waktu tempuh (s)
V = cepat rambat bunyi (m/s)
- Cepat rambat bunyi juga dapat dirumuskan sbb:
V=λ.f
Keterangan:
λ = panjang gelombang bunyi (m)
f = frekuensi bunyi (Hz)
V = cepat rrambat bunyi (m/s)
-
Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh suhu, makin tinggi suhu udara makin
besar cepat rambat bunyinya.
bunyi merambat paling baik pada zat padat, lalu zat cair, lalu gas.
1
C. Desah dan Nada
1. Desah
- Desah yaitu bunyi yang frekuensinya tidak teratur.
- contoh: bunyi angin bertiup, bunyi gemuruh ombak di pantai, bunyi mesin di
bengkel, dan bunyi halilintar.
2. Nada
- Nada yaitu bunyi yang frekuensinya teratur. Contoh: bunyi alat-alat musik
- Susunan nada-nada disebut tangga nada. Misalnya: c d e f g h c’
D.Resonansi
- Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda bila benda lain
didekatnya digetarkan.
- Resonansi terjadi pada ayunan, kolom udara dan selaput tipis.
1. Resonansi pada ayunan
- pada beberapa ayunan sederhana dapat terjadi resonansi bila panjang tali
kedua ayunan sama. Karena panjang tali yang sama memiliki frekuensi
alamiah yang sama, sehingga memenuhi syarat terjadinya resonansi.
II
IV
III
V
I pada gambar
- Dari bandul
diatas,
apabila bandul II
diayunkan/disimpangkan, maka bandul IV akan turut berayun. Sedangkan
bandul I, bandul III dan bandul V tidak ikut berayun.
- Resonansi pada ayunan ditentukan oleh panjang tali.
2. Resonansi pada kolom udara
- Resonansi pada kolom udara terjadi pada beberapa alat musik misalnya:
seruling, terompet, dan klarinet.
- Resonansi pada kolom udara terjadi saat panjang kolom udara merupakan
kelipatan ganjil dari ¼ panjang gelombang.
L = ¼ λ(2n-1)
dimana:
L = panjang kolom udara (m)
n = bilangan bulat yang menunjukkan terjadinya resonansi ke-n
(=1, 2, 3, dst)
λ = panjang gelombang (m)
Contoh:
Resonansi ke dua kolom udara terjadi padaa saat tinggi kolom udara 30
cm. Jika kecepatan bunyi di udara saat itu 300 m/s, tentukan:
a. Panjang kolom udara pada resonansi ke-1
b. Frekuensi
Penyelesaian:
Diketahui: Resonansi ke-2 berarti n = 2
L = 30 cm
Ditanya:
a. λ pada saat n = 1
b. f = …?
Jawab:
L = ¼ λ(2n-1)
30 = ¼ λ(2.1-1)
30 = ¼ λ(2-1)
2
30 = ¼ λ(1)
30 = ¼ λ
λ = 120
3. Resonansi pada selaput tipis
- Resonansi selaput tipis dapat terjadi pada alat-alat seperti bedug maupun
gendang.
- sebuah bedug memiliki sebuah ruang yang ditutupi oleh kulit binatang
sebagai selaput tipis. ketika kulit (selaput tipis) dipukul, udara di dalam
ruang ikut bergetar (mengalami resonansi).
E. Asas Doppler dan Hukum Mersenne
1. Asas Doppler
“Bila sumber bunyi mendekat, frekuensi yang diterima semakin besar, nada
terdengar semakin tinggi. Bila sumber bunyi menjauh, frekuensi yang diterima
semakin berkurang, nada yang terdengar semakin lemah”.
- Secara matematis Asas Doppler dirumuskan:
fp
f
= s
v± vp v±vs
dimana: fp = frekuensi pengamat
fs = frekuensi sumber bunyi
v = kecepatan bunyi di udara
vp = kecepatan pengamat
vs = kecepatan sumber bunyi
2. Hukum Mersenne
- Bunyi Hukum Mersenne
Menurut Mersenne, tinggi rendahnya frekuensi yang ditimbulkan senar,
adalah:
1. Berbanding terbalik dengan panjang senar. makin panjang senar makin
rendah frekuensinya.
2. Berbanding lurus (sebanding) dengan akar kuadrat tegangan senar.
Makin besar tegangan senar makin tinggi frekuensinya.
3. Berbanding terbalik dengan akar kuadrat luas penampang senar. Makin
tebal (besar) senar makin rendah frekuensinya.
4. Berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa jenis jenis. makin besar
massa jenis bahan pembuat senar, makin rendah frekuensinya.
-
Rumus Hukum Mersenne
1
T
f=
2l t . A
Dimana: f = frekuensi (Hz)
l = panjang senar (m)
T = tegangan senar (N)
A = luas penampang senar (m2)
ρ = massa jenis (kg/m3)
Alat untuk membuktikan Hukum Mersenne adalah sonometer.
Dari persamaan diatas, diperoleh persamaan-persamaan sbb:
a. f1 : f2 = l1 : I2
√
-
3
b.
c.
d.
√ √
√ √
1
1
:
A1 A 2
f 1 :f 2=ρ √T 1 : √T 2
1 1
f 1 :f 2=
:
t1 t2
f 1 :f 2=
Contoh Soal:
Dua senar yang luas penampang dan jenisnya sama diberi tegangan yang
sama pula. Panjang masing-masing senar 50 cm dan 20 cm. Jika senar yang
panjangnya 50 cm dipetik menghasilkan frekuensi 80 Hz, berapakah
frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang panjangnya 20 cm?
Penyelesaian:
Diketahui:
l1 = 50 cm = 0,5 m
l2 = 20 cm = 0,2 m
f1 = 80 Hz
Ditanya: f2 = … ?
Jawab:
f1 : f2 = l1 : I2
80 : f2 = 0,5 : 0,2
0,5 f2 = 80 x 0,2
f2 = 16 : 0,5
f2 = 32 Hz
F. Pemantulan Bunyi
1. Hukum pemantulan bunyi
- Hukum pemantulan bunyi:
a. Bunyi datang, garis normal dan bunyi pantul terletak pada suatu bidang
datar.
b. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)
2. Macam-macam bunyi pantul
- Berdasarkan letak sumber bunyi dan dinding pemantulannya, bunyi pantul
dapat berupa:
a. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli
bunyi pantul dapat memperkuat bunyi asli jika jarak antara sumber bunyi
dan bidang pantul sangat dekat. Contoh: suara guru lebih keras didepan
kelas daripada di halaman.
b. Gaung atau kerdam
- Gaung adalah bunyi pantul yang sebagian bersamaan dengan bunyi
aslinya sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas. Hal ini karena dinding
pantul tidak terlalu jauh, sehingga waktu pantul berlangsung cukup
singkat.
- untuk menghindari gaung, maka didalam gedung-gedung dilapisi zat
kedap (peredam) suara.
c. Gema atau echo
- Gema atau echo adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli
selesai diucapkan.
- gema terjadoi karena dinding pantul letaknya sangat jauh.
- Contoh: berteriak dilereng gunung, maka akan terdengar seolah-olah
ada yang menirukan suara.
3. Manfaat pemantulan bunyi
- Manfaat bunyi antara lain:
a. Dimanfaatkan dalam alat USG (Ultrasonografi)
b. Meratakan campuran susu dan campuran logam
4
c. Memusnahkan bakteri pada makanan yang diawetkan
d. Mengukur kedalaman air laut.
V xt
S=
2
Keteranga:
S = kedalaman laut (m)
v = cepat rambat bunyi (m/s)
t = waktu yang digunakan bunyi bolak-balik (s)
5
A. Pengertian, Sifat dan Jenis-jenis Bunyi
1. Pengertian Bunyi
- Semua benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi.
- Syarat untuk terjadi dan terdengarnya bunyi, yaitu:
a. Sumber bunyi
b. Zat perantara
c. ada pendengar bunyi
2. Sifat-sifat Bunyi
- ada pun sifat-sifat bunyi adalah:
a. Bunyi merupakan hasil getaran
b. Bunyi memerlukan zat perantara untuk merambat
c. Bunyi dapat merambat dalam zat padat, zat cair dan gas
d. Tinggi rendahnya ditentukan oleh frekuensinya
e. Keras dan lemahnya bunyi ditentukan oleh amplitudonya
3. Jenis-jenis Bunyi
- Ada pun jenis-jenis bunyi antara lain:
a. Bunyi infrasonik, adalah bunyi yang frekuensinya berada dibawah
kemampuan manusia. Frekuensinya dibawah 20 Hz. Gelombang
infrasonik hanya mampu didengar oleh beberapa binatang seperti:
jangkrik, anjing dan kelalawar.
b. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang mampu didengar oleh manusia dan
sebagian besar hewan. Frekuensinya antara 20 Hz – 20.000 Hz.
c. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang mempunyai frekuensi di atas
jangkauan pendengaran manusia. Frekuensinya diatas 20.000 Hz. Bunyi
ini dapat didengar oleh hewan tertentu, misalnya: lumba-lumba dan
kelalawar.
- keuntungan gelombang ultrasonik adalah:
a. untuk mengukur kedalaman air laut.
b. untuk sterilisasi pada makanan
c. dalam bidang kedokteran untuk memeriksa tubuh manusia
(ultrasonografi)
d. kacamata tunanetra
e. untuk mengaduk campuran susu agar homogen
f. mengukur ketebalan plat logam
B. Cepat Rambat Bunyi
- Cepat rambat bunyi didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh setiap
satuan waktu.
- Kecepatan merambat bunyi berbeda untuk medium yang berbeda.
- Secara matematis, cepat rambat bunyi dirumuskan sbb:
S
V=
t
Keterangan:
S = jarak yang ditempuh bunyi (m)
t = waktu tempuh (s)
V = cepat rambat bunyi (m/s)
- Cepat rambat bunyi juga dapat dirumuskan sbb:
V=λ.f
Keterangan:
λ = panjang gelombang bunyi (m)
f = frekuensi bunyi (Hz)
V = cepat rrambat bunyi (m/s)
-
Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh suhu, makin tinggi suhu udara makin
besar cepat rambat bunyinya.
bunyi merambat paling baik pada zat padat, lalu zat cair, lalu gas.
1
C. Desah dan Nada
1. Desah
- Desah yaitu bunyi yang frekuensinya tidak teratur.
- contoh: bunyi angin bertiup, bunyi gemuruh ombak di pantai, bunyi mesin di
bengkel, dan bunyi halilintar.
2. Nada
- Nada yaitu bunyi yang frekuensinya teratur. Contoh: bunyi alat-alat musik
- Susunan nada-nada disebut tangga nada. Misalnya: c d e f g h c’
D.Resonansi
- Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda bila benda lain
didekatnya digetarkan.
- Resonansi terjadi pada ayunan, kolom udara dan selaput tipis.
1. Resonansi pada ayunan
- pada beberapa ayunan sederhana dapat terjadi resonansi bila panjang tali
kedua ayunan sama. Karena panjang tali yang sama memiliki frekuensi
alamiah yang sama, sehingga memenuhi syarat terjadinya resonansi.
II
IV
III
V
I pada gambar
- Dari bandul
diatas,
apabila bandul II
diayunkan/disimpangkan, maka bandul IV akan turut berayun. Sedangkan
bandul I, bandul III dan bandul V tidak ikut berayun.
- Resonansi pada ayunan ditentukan oleh panjang tali.
2. Resonansi pada kolom udara
- Resonansi pada kolom udara terjadi pada beberapa alat musik misalnya:
seruling, terompet, dan klarinet.
- Resonansi pada kolom udara terjadi saat panjang kolom udara merupakan
kelipatan ganjil dari ¼ panjang gelombang.
L = ¼ λ(2n-1)
dimana:
L = panjang kolom udara (m)
n = bilangan bulat yang menunjukkan terjadinya resonansi ke-n
(=1, 2, 3, dst)
λ = panjang gelombang (m)
Contoh:
Resonansi ke dua kolom udara terjadi padaa saat tinggi kolom udara 30
cm. Jika kecepatan bunyi di udara saat itu 300 m/s, tentukan:
a. Panjang kolom udara pada resonansi ke-1
b. Frekuensi
Penyelesaian:
Diketahui: Resonansi ke-2 berarti n = 2
L = 30 cm
Ditanya:
a. λ pada saat n = 1
b. f = …?
Jawab:
L = ¼ λ(2n-1)
30 = ¼ λ(2.1-1)
30 = ¼ λ(2-1)
2
30 = ¼ λ(1)
30 = ¼ λ
λ = 120
3. Resonansi pada selaput tipis
- Resonansi selaput tipis dapat terjadi pada alat-alat seperti bedug maupun
gendang.
- sebuah bedug memiliki sebuah ruang yang ditutupi oleh kulit binatang
sebagai selaput tipis. ketika kulit (selaput tipis) dipukul, udara di dalam
ruang ikut bergetar (mengalami resonansi).
E. Asas Doppler dan Hukum Mersenne
1. Asas Doppler
“Bila sumber bunyi mendekat, frekuensi yang diterima semakin besar, nada
terdengar semakin tinggi. Bila sumber bunyi menjauh, frekuensi yang diterima
semakin berkurang, nada yang terdengar semakin lemah”.
- Secara matematis Asas Doppler dirumuskan:
fp
f
= s
v± vp v±vs
dimana: fp = frekuensi pengamat
fs = frekuensi sumber bunyi
v = kecepatan bunyi di udara
vp = kecepatan pengamat
vs = kecepatan sumber bunyi
2. Hukum Mersenne
- Bunyi Hukum Mersenne
Menurut Mersenne, tinggi rendahnya frekuensi yang ditimbulkan senar,
adalah:
1. Berbanding terbalik dengan panjang senar. makin panjang senar makin
rendah frekuensinya.
2. Berbanding lurus (sebanding) dengan akar kuadrat tegangan senar.
Makin besar tegangan senar makin tinggi frekuensinya.
3. Berbanding terbalik dengan akar kuadrat luas penampang senar. Makin
tebal (besar) senar makin rendah frekuensinya.
4. Berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa jenis jenis. makin besar
massa jenis bahan pembuat senar, makin rendah frekuensinya.
-
Rumus Hukum Mersenne
1
T
f=
2l t . A
Dimana: f = frekuensi (Hz)
l = panjang senar (m)
T = tegangan senar (N)
A = luas penampang senar (m2)
ρ = massa jenis (kg/m3)
Alat untuk membuktikan Hukum Mersenne adalah sonometer.
Dari persamaan diatas, diperoleh persamaan-persamaan sbb:
a. f1 : f2 = l1 : I2
√
-
3
b.
c.
d.
√ √
√ √
1
1
:
A1 A 2
f 1 :f 2=ρ √T 1 : √T 2
1 1
f 1 :f 2=
:
t1 t2
f 1 :f 2=
Contoh Soal:
Dua senar yang luas penampang dan jenisnya sama diberi tegangan yang
sama pula. Panjang masing-masing senar 50 cm dan 20 cm. Jika senar yang
panjangnya 50 cm dipetik menghasilkan frekuensi 80 Hz, berapakah
frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang panjangnya 20 cm?
Penyelesaian:
Diketahui:
l1 = 50 cm = 0,5 m
l2 = 20 cm = 0,2 m
f1 = 80 Hz
Ditanya: f2 = … ?
Jawab:
f1 : f2 = l1 : I2
80 : f2 = 0,5 : 0,2
0,5 f2 = 80 x 0,2
f2 = 16 : 0,5
f2 = 32 Hz
F. Pemantulan Bunyi
1. Hukum pemantulan bunyi
- Hukum pemantulan bunyi:
a. Bunyi datang, garis normal dan bunyi pantul terletak pada suatu bidang
datar.
b. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)
2. Macam-macam bunyi pantul
- Berdasarkan letak sumber bunyi dan dinding pemantulannya, bunyi pantul
dapat berupa:
a. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli
bunyi pantul dapat memperkuat bunyi asli jika jarak antara sumber bunyi
dan bidang pantul sangat dekat. Contoh: suara guru lebih keras didepan
kelas daripada di halaman.
b. Gaung atau kerdam
- Gaung adalah bunyi pantul yang sebagian bersamaan dengan bunyi
aslinya sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas. Hal ini karena dinding
pantul tidak terlalu jauh, sehingga waktu pantul berlangsung cukup
singkat.
- untuk menghindari gaung, maka didalam gedung-gedung dilapisi zat
kedap (peredam) suara.
c. Gema atau echo
- Gema atau echo adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli
selesai diucapkan.
- gema terjadoi karena dinding pantul letaknya sangat jauh.
- Contoh: berteriak dilereng gunung, maka akan terdengar seolah-olah
ada yang menirukan suara.
3. Manfaat pemantulan bunyi
- Manfaat bunyi antara lain:
a. Dimanfaatkan dalam alat USG (Ultrasonografi)
b. Meratakan campuran susu dan campuran logam
4
c. Memusnahkan bakteri pada makanan yang diawetkan
d. Mengukur kedalaman air laut.
V xt
S=
2
Keteranga:
S = kedalaman laut (m)
v = cepat rambat bunyi (m/s)
t = waktu yang digunakan bunyi bolak-balik (s)
5