2. Materi Fisika
1. Pengertian Gelombang Bunyi
Bunyi adalah salah satu gelombang, yaitu gelombang
longitudinal. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang
arah rambatnya sejajar atau berimpit dengan arah getarnya.
Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada slinki
dan gelombang bunyi di udara. Dalam perambatannya gelombang
bunyi berbentuk rapatan dan renggangan yang dibentuk oleh
partikel-partikel perantara bunyi. Apabila gelombang bunyi
merambat di udara, perantaranya adalah partikel-partikel udara.
Gelombang bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa
udara karena dalam ruang udara tidak ada partikel-partikel
udara.
3. Materi Fisika
Bunyi sebagai gelombang mempunyai sifat-sifat sama dengan sifat-sifat
dari gelombang yaitu :
a. Dapat dipantulkan (refleksi)
Bunyi dapat dipantulkan terjadi apabila bunyi mengenai permukaan benda
yang keras, seperti permukaan dinding batu, semen, besi, kaca dan seng.
Contoh :
- Suara kita yang terdengar lebih keras di dalam gua akibat dari
pemantulan bunyi yang mengenai dinding gua.
- Suara kita di dalam gedung atau studio musik yang tidak menggunakan
peredam suara.
b. Dapat dibiaskan (refiaksi)
Refiaksi adalah pembelokan arah linatasan gelombang setelah melewati
bidang batas antara dua medium yang berbeda.
Contoh : Pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada
siang hari karena pembiasan gelombang bunyi.
4. Materi Fisika
c. Dapat dipadukan (interferensi)
Seperti halnya interferensi cahaya, interferensi bunyi juga
memerlukan dua sumber bunyi yang koheren.
Contoh : Dua pengeras suara yang dihubungkan pada sebuah
generator sinyal (alat pembangkit frekuensi audio) dapat
berfungsi sebagai dua sumber bunyi yang koheren.
d. Dapat dilenturkan (difraksi)
Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang bunyi ketika
melewati suatu celah sempit.
Contoh : Kita dapat mendengar suara orang diruangan berbeda
dan tertutup, karena bunyi melewati celah-celah sempit yang
bisa dilewati bunyi.
5. Materi Fisika
2. Sumber Bunyi
Sumber bunyi adalah semua benda yang bergetar dan menghasilkan
suara merambat melalui medium atau zat perantara sampai ketelinga.
Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar. Hal-hal yang
membuktikan bahwa bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar
adalah :
1. Ujung penggaris yang digetarkan menimbulkan bunyi.
2. Pada saat berteriak, jika leher kita dipegangi akan terasa bergetar.
3. Dawai gitar yang dipetik akan bergetar dan menimbulkan bunyi.
4. Kulit pada bedug atau gendang saat dipukul tampak bergetar.
6. Materi Fisika
Bunyi terjadi jika terpenuhi tiga syarat, yaitu :
1. Sumber Bunyi
Benda-benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber
bunyi. Contoh sumber bunyi adalah berbagai alat musik, seperti
gitar, biola, piano, drum, terompet dan seruling
2. Zat Perantara (Medium)
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang tidak
tampak. Bunyi hanya dapat merambat melalui medium perantara.
Contohnya udara, air, dan kayu. Tanpa medium perantara bunyi
tidak dapat merambat sehingga tidak akan terdengar. Berdasarkan
penelitian, zat padat merupakan medium perambatan bunyi yang
paling baik dibandingkan zat cair dan gas.
7. Materi Fisika
3. Pendengar
Bunyi dapat didengar apabila ada pendengar. Manusia
dilengkapi indra pendengar, yaitu telinga sebagai alat
pendengar.
Getaran yang berasal dari benda-benda yang bergetar,
sampai ke telinga kita pada umumnya melalui udara dalam
bentuk gelombang. Karena gelombang yang dapat berada di
udara hanya gelombang longitudinal, maka bunyi
merambat melalui udara selalu dalam bentuk gelombang
longitudinal. Kita perlu ingat bahwa gelombang
longitudinal adalah perapatan dan perenggangan yang
dapat merambat melalui ketiga wujud zat yaitu : wujud
padat, cair dan gas
8. Materi Fisika
Ada tiga aspek dari bunyi sebagai berikut :
a. Bunyi dihasilkan oleh suatu sumber seperti
gelombang yang lain, sumber bunyi adalah benda
yang bergetar.
b. Energi dipindahkan dan sumber bunyi dalam
bentuk gelombang longitudinal.
c. Bunyi dideteksi (dikenal) oleh telinga atau suatu
instrumen cepat rambat gelombang bunyi di udara
dipengaruhi oleh suhu dan massa jenis zat.
9. Materi Fisika
3. Frekuensi Bunyi
Berdasarkan frekuensinya, bunyi dapat digolongkan
menjadi tiga, yaitu :
1. Infrasonik, adalah bunyi yang frekuensinya di
bawah 20 Hz.
2. Audiosonik, adalah bunyi yang frekuensinya
antara 20 – 20.000 Hz.
3. Ultrasonik, adalah bunyi yang frekuensinya di atas
20.000 Hz.
10. Materi Fisika
4. Cepat Rambat Bunyi
Cepat rambat bunyi tidak bergantung pada tekanan udara.
Artinya, jika terjadi perubahan tekanan udara, cepat rambat bunyi
tidak berubah. Cepat rambat bunyi bergantungpada suhu. Makin
tinggi suhu udara, makin besar cepat rambat bunyi.
Pada tempat yang tinggi, cepat rambat bunyi lebih rendah. Hal itu
karena suhu udara di tempat itu lebih rendah, bukan karena
tekanan.
Tanpa medium bunyi tidak dapat merambat. Jika suatu bunyi tidak
dapat merambat, bunyi tersebut tidak dapat didengar.
Itulah sebabnya di bulan atau ruang angkasa tidak ada bunyi. Hal
ini akibat dari tidak adanya atmosfer di bulan atau ruang angkasa
(ruang hampa udara). Selain itu, suatu bunyi juga tidak dapat
didengar jika bunyi tersebut tidak masuk ke telinga.
11. Materi Fisika
Rumus Menghitung Cepat Rambat Bunyi dalam fisika merupakan
perpaduan dari besaran jarak dan waktu. Rambatan bunyi di udara
adalah rambatan gelombang. Dalam rambatan bunyi ini dari satu
tempat ke tempat lain membutuhkan waktu. Karena itu, misalnya pada
saat sudah terlihat pemukul kentongan, bunyi masih butuh waktu untuk
terdengar
Menghitung Kecepatan Rambat Bunyi dapat dilakukan dengan
rumus:
v=s/t
dengan:
•v = kelajuan rambat bunyi (m/s)
•s = jarak yang ditempuh (rn)
•t = waktu tempuh (s)
12. Materi Fisika
Contoh soal
Ledakan petasan terdengar 4 sekon setelah terlihat
percikan api akibat ledakan itu. Berapakah
kelajuan rambat bunyi di udara saat itu, jika jarak
antara petasan dengan pengamat 1,2 km? (Laju
rambat cahaya di udara diabaikan).
Jawab:
v = s/t = 1200 m/ 4 s = 300 m/s
13. Materi Fisika
5. Interferensi Bunyi
Seperti halnya pada cahaya, pada bunyi pun terjadi interferensi.
Untuk membuktikan adanya interferensi gelombang bunyi dapat
Anda lihat pada bagian kegiatan ilmiah dari buku ini. Bunyi kuat
terjadi ketika superposisi kedua gelombang bunyi pada suatu titik
adalah sefase atau memiliki beda lintasan yang merupakan
kelipatan bulat dari panjang gelombang bunyi.
Bunyi kuat Δs = nλ; n = 0, 1, 2, 3, . . .
n = 0, n = 1, dan n = 2, berturut-turut untuk bunyi kuat pertama,
bunyi kuat kedua, dan bunyi kuat ketiga.
14. Materi Fisika
6. Resonansi Bunyi
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena
ada benda lain yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama
atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi itu. Resonansi
sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya,
resonansi bunyi pada kolom udara dapat dimanfaatkan untuk
menghasilkan bunyi. Berdasarkan hal tersebut, maka dapat
dibuat berbagai macam alat musik. Alat musik pada umumnya
dibuat berlubang agar terjadi resonansi udara sehingga suara
alat musik tersebut menjadi nyaring. Contoh alat musik itu
antara lain: seruling, kendang, beduk, ketipung dan sebagainya.
15. Materi Fisika
Resonansi sangat penting di dalam dunia musik. Dawai tidak dapat
menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi.
Pada gitar terdapat kotak atau ruang udara tempat udara ikut
bergetar apabila senar gitar dipetik. Udara di dalam kotak ini
bergerak dengan frekuensi yang sama dengan yang dihasilkan oleh
senar gitar. Udara yang mengisi tabung gamelan juga akan ikut
bergetar jika lempengan logam pada gamelan tersebut dipukul.
Tanpa adanya tabung kolom udara di bawah lempengan logamnya,
Anda tidak dapat mendengar nyaringnya bunyi gamelan tersebut.
Reonansi juga dipahami untuk mengukur kecepatan perambatan
bunyi di udara
