• Bunyi adalah gelombang yang merambat melalui medium

atau zat perantara.

• Nada adalah bunyi yang dihasilkan oleh sumber getar

yang mempunyai frekuensi tetap.

• Desah adalah bunyi yang nadanya tidak teratur, seperti

suara air terjun, ombak, daun.

• Gema adalah bunyi pantul setelah terdengar bunyi asli.

• Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda karena

getaran benda lain.

ISTILAH-ISTILAH DALAM GELOMBANG BUNYI

v

Peganglah sebuah garpu tala, kemudianpukulah daunnya. Apa yang akan terjadi?Ternyata, daun garpu tala bergetar danterdengar bunyinya bukan?

Getaran garpu tala menggetarkanpartikel-partikel udara tersebutmenggetarkan partikel udara berikutnyasampai ke telinga kita. Maka ada kesanterdengar bunyi garpu tala.

Dari kegiatan tadi dapat disimpulkanbahwa bunyi ditimbulkan oleh benda yangbergetar.

Contoh sumber bunyi antara laingenderang, seruling, gitar, angklung,terbangan, garpu tala, dan lain-lain.

APAKAH SUMBER BUNYI ITU? BAGAIMANA BUNYI SAMPAI TERDENGAR OLEH TELINGA KITA?

CONTOH SUMBER BUNYI

Perhatikan gambar di sampingberikut ini!. Sebuah bel listrik berada didalam ruang penyungkup yang terbuatdari kaca.

Bel dibunyikan, maka akanterdengar bunyi bel tersebut. Kemudianudara di dalam penyungkup di pompakeluar sehingga ruangan menjadihampaudara. Ternyata, bunyi bel tidakterdengar oleh telingan.

Jadi, dapat disimpulkan bahwabunyi tidak dapat merambat dalamruang hampa udara, tetapi bunyi dapatmerambat melalui zat perantara yaituudara. Selain merambat melalui udarabunyi juga dapat merambat melalui zatcair, zat padat, dan zat gas.

DAPATKAH BUNYI MERAMBAT DALAM RUANG HAMPA (VAKUM)?

Perhatikan gambar di sampingberikut ini!. Sebuah bel listrik berada didalam ruang penyungkup yang terbuatdari kaca.

Bel dibunyikan, maka akanterdengar bunyi bel tersebut. Kemudianudara di dalam penyungkup di pompakeluar sehingga ruangan menjadihampaudara. Ternyata, bunyi bel tidakterdengar oleh telingan.

Jadi, dapat disimpulkan bahwabunyi tidak dapat merambat dalamruang hampa udara, tetapi bunyi dapatmerambat melalui zat perantara yaituudara. Selain merambat melalui udarabunyi juga dapat merambat melalui zatcair, zat padat, dan zat gas.

DAPATKAH BUNYI MERAMBAT DALAM RUANG HAMPA (VAKUM)?

CEPAT RAMBAT BUNYI

Cepat rambat bunyi adalah panjang gelombang kalifrekuensi bunyi.

Hubungan antara cepat rambat, panjang gelombang,dan frekuensi dapat ditulis seperti persamaan berikut :

*) Keterangan :• v = cepat rambat bunyi (m/s)• f = frekuensi (Hz)• = panjang gelombang (m)• Cepat rambat bunyi tidak tergantung pada tekanan,

melainkan tergantung pada suhu.

v = f . atau v = / T

Tidak setiap bunyi dapat di dengar olehtelinga manusia. Bunyi yang dapat didengartelinga manusia pada frekuensi 20 Hz sampai20.000 Hz. Daerah frekuensi yang dapatdidengar oleh telinga manusia di sebut daerahfrekuensi audio.

Bunyi dengan frekuensi dibawah 20 Hz disebut infrasonik.

Bunyi dengan frekuensi di atas 20.000 Hzdi sebut ultrasonik, tidak dapat di dengar olehtelinga manusia melainkan hanya dapat didengar oleh telinga kelelawar dan ikan lumba-lumba.

Berdasarkam Hukum Marsenne, tinggi rendahnyanada yang dihasilkan oleh dawai bergantung pada :

1. Panjang dawai

Jika panjang dawai semakin pendek, maka nada ygdihasilkan semakin tinggi.

2. Tegangan dawai

jika tegangan dawai semakin besar maka nada yangdihasilkan semakin tinggi.

3. Massa jenis dawai

jika massa jenis dawai besar,maka nada yangdihasilkan rendah

4. Luas penampang dawai

makin besar penampang dawai maka makin rendahnada yang dihasilkan

Dawai

F

l

nfonfn

2

11

n = 0, 1, 2, 3, . . . .

. . . :4:3:2:1 . . . :::: 3210 ffff

1. Dawai /Senar

Sumber Bunyi

Maka f1 . 1 = f1 . L = v f1 = =

Gelombang yang terjadi menunjukkan bahwa padaseluruh panjang tali erjadi 1 gelombang. Jadi L = 1

dan nada yang ditimbulkannya merupakan nada atas pertama., dengan frekwensi f1

L

v

2

2

L

v

Seluruh panjang dawai akan menggetar denganmembentuk 1 gelombang.

Jadi L = 1 2 Nada yang ditimbulkan adalah nada atas kedua dengan frekwensi f2.

Jadi :L = 2 atau 2 = L

f2 . 2 = f2 . L = vf2 =

dari data di atas dapat disimpulkan :fo : f1 : f2 : . . . = 1 : 2 : 3 : . . .

23

32

23

3

2

v

L

Rumus umum dari pada frekuensi nada-nada tersebut di atas adalah :

fn

Lvn

1

2 n

L

n

2

1

karena v adalahkecepatan

rambatgelombangtransversal,

maka

fn

L

F

An

1

2 .

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan dalam hukum

Mersenne berikut ini :

1. Frekwensi nada dasar dawai berbanding terbalik dengan

panjang dawai.

2. Frekwensi nada dasar dawai berbanding lurus (berbanding

senilai) dengan akar kuadrat tegangan tali.

3. Frekwensi nada dasar dawai berbanding terbalik dengan akar

kudrat penampang dawai.

4. Frekwensi nada dasar dawai berbanding terbalik dengan akar

kuadrat masa jenis bahan dawai.

PIPA ORGANA

Pipa organa dibagi menjadi 2 :

a. Pipa Organa TerbukaPipa organa terbuka merupakan

sebuah kolom udara atau tabung yangkedua ujung penampangnya terbuka.Kedua ujungnya berfungsi sebagaiperut gelombang karena bebasbergerak dan ditengahya ada simpul.

Kolom udara dapat beresonansi,artinya dapat bergetar. Kenyataan inidigunakan pada alat musik yangdinamakan Organa, baik organadengan pipa tertutup maupun pipaterbuka.

Dibawah ini adalah gambarpenampang pipa organa terbuka.

PIPA ORGANA TERBUKA

F

l

nfonfn

2

11

n = 0, 1, 2, 3, . . . .

. . . :4:3:2:1 . . . :::: 3210 ffff

Ungkapan tersebut dinamakanHukum Bernoulli ke I, yaitu :Frekwensi nada-nada yang dihasilkan oleh pipa organaterbuka berbanding sebagaibilangan asli.

b. Pipa Organa TertutupPipa organa tertutup merupakan

sebuah kolom udara atau tabung yang salah satu ujung penampangnya tertutup ( menjadi simpul karena tidak bebas bergerak ) dan ujung lainnya terbuka ( menjadi perut ). sehingga gelombang longitudinal stasioner yang terjadi pada bagian ujung tertutup merupakan simpul dan pada bagian ujung terbuka terjadi perut.

Gambar berikut menunjukkan berbagi pola getaran yang terjadi pada pipa organa tertutup.

PIPA ORGANA TERTUTUP

fonfn 12

n = 0, 1, 2, 3, . . . .

. . . :7:5:3:1 . . . :::: 3210 ffff

Sumber BunyiPipa Organa Tertutup

Ungkapan ini dinamakanHukum Bernoulli ke II : Frekwensi nada pipa organatertutup berbanding sebagaibilangan-bilangan ganjil

Secara umum dirumuskan :

fn

Lvn

2 1

4

Sehingga untuk panjang gelombangnya :

n

L

n

4

2 1

Contoh 3 :

Sebuah pipa organa tertutup mempunyai panjang40 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan nada atas keduanya!

Contoh 4 :

Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m menghasilkan dua frekuensi harmonik berturut-turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakahcepat rambat bunyi pada pipa organa tsb?

Intensitas Gelombang Bunyi

Intensitas gelombang bunyi adalah energi yang dipindahkanper satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yangtegak lurus pada arah cepat rambat gelombang

2222 Avf

A

PI

2

4 r

PI

Perbandingan intensitas gelombang bunyipada jarak r1 terhadap r2 adalah : 2

2

2

1

1

2

r

r

I

I

Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabarterhadap intensitas masing-masing intensitas

ntotal IIIII . . . 321

Taraf Intensitas Bunyi• Intensitas ambang pendengaran Io adalah intensitas bunyi terendah

yang masih dapat didengar manusia sebesar 10–12 W/m2.

• Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yangmasih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar 1 W/m2.

• Taraf Intensitas bunyi (TI) bunyi adalah logaritma perbandingan antarasumber bunyi dengan intensitas ambang

oI

ITI log10 nTITI total log10

Dengan:

• fp = frekuensi pelayangan (Hz)

• f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz)

• f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)

Pelayangan Bunyi

21 fff p

Adanya gerakrelatif antarasumber bunyi

dengan pendengarakan

menyebabkanterjadi perubahanfrekuensi bunyiyang didengar

oleh pendengar.

Efek ini diamatioleh C Johann

Doppler.

EFEK DOPPLER

Sumber bunyi mendekati pendengar

Mobil van mendekati pendengar

Pola titik nada mesin meningkat

v

v

f

vv

vf

vf

f

vv

f

v

ss

ss

1'

'

'

00

00

v = kecepatan bunyi

vs = kecepatan sumber

= panjang gel. Awal

f0 = frekuensi awal

Perubahan frekuensi dituliskan:

Dengan:fp = frekuensi pendengar ; fs = frekuensi sumbervp = kecepatan pendengar ; vs = kecepatan sumbervm= kecepatan medium ; v = cepat rambat bunyi diudara.Jika vm = 0 maka Persamaan di atas dituliskan menjadi:

syarat (vs < v)

S

S

P

P

vv

f

vv

f

or

S

S

p

P fvv

vvf

Bagaimana persamaan Efek DopplerBagaimana persamaan Efek Doppler

Efek Doppler pada Cahaya

o

Increasing wavelength

Contoh Soal

Sebuah kapal selam (Kapal A) bergerak dalam air denganlaju 8,0 m/s, memancarkan gelombang sonar padafrekuensi 1400 Hz. Kecapatan suara dalam air adalah533 m/s. Kapal selam kedua (Kapal B) terletaksedemikian sehingga kedua kapal tersebut bergerakmendekat satu sama lain. Kapal B bergerak denganlaju 9,0 m/s.

a). Tentukan frekuensi yang dideteksi oleh pengamatyang berada di Kapal B ketika kapal saling mendekat.

b). Kedua kapal saling melewati. Tentukan frekuensi yang dideteksi oleh pengamat yang berada di Kapal B ketikakapal saling menjauhi satu sama lain.

a). Kapal selam saling mendekat

b).Kapal selam saling menjauh

Sebuah garputala yang diam, bergetar dgn frekuensi 384 Hz. Garputala lain yg bergetardgn frekuensi 380 Hz dibawaseorang anak yg berlarimenjauhi garputala pertama. Kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s. Jika anak itutidak mendengar layanganbunyi, berapa kecepatan anaktersebut?