Getaran, Gelombang, dan Bunyi

BUNYI

Gelombang bunyi dalam fisika. Pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang gelombang bunyi. Kebanyakan orang menyebut bunyi dengan suara. Bunyi merupakan sebuah gelombang mekanik longitudinal yang dihasilkan oleh getaran benda dan dirambatkan melalui medium (zat perantara) dengan frekuensi pada batas pendengaran. Medium tersebut dapat berupa zat cair, padat dan gas, sehingga gelombang bunyi dapat merambat melalui air, batu bara bahkan udara. Gelombang bunyi dapat dihasilkan oleh benda yang bergetar dan getaran tersebut dinamakan sumber bunyi. Contohnya selaput suara, gendang, senar, sayap yang bergetar. Jadi dapat disimpulkan bahwa syarat terjadi dan terdengarnya bunyi ada tiga yaitu sumber bunyi, zat perantara dan pendengar. Pada umumnya, bunyi mempunyai tiga sifat yaitu merambat membutuhkan medium, bunyi merupakan gelombang longitudional serta dapat dipantulkan.

A. Cepat Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi merupakan hasil bagi jarak antara sumber bunyi dan pendengar dengan selang waktu yang dibutuhkan bunyi untuk merambat. Umumnya, perambatan bunyi paling baik yaitu pada zat padat sedangkan paling buruk pada gas. Pada udara, bunyi dapat merambat dengan kecepatan 1.224 km/jam. Bunyi dapat merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Misalnya pada udara dingin dengan ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi sekitar 1.000 km/jam. Sedangkan di air bunyi kecepatan rambat bunyi yaitu 5.400 km/jam sehingga bunyi akan lebih cepat merambat jika dibandingkan dengan di udara.

Gelombang bunyi dibatasi oleh jangkauan frekuensi. Berdasarkan frekuensinya, bunyi dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu :

1. Infrasonik merupakan sebuah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi di bawah 20 Hz. Makhluk hidup yang dapat mendengar bunyi infrasonik adalah anjing, jangkrik angsa dan kuda
2. Audiosonik merupakan sebuah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz – 20.000 Hz. Makhluk hidup yang dapat mendengar bunyi audiosonik adalah manusia
3. Ultrasonik merupakan sebuah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi diatas 20.000 Hz. Makhluk hidup yang dapat mendengar bunyi ultrasonik adalah kelelawar dan lumba-lumba.

B. Karakteristik Bunyi

Selain memiliki sifat, gelombang bunyi juga memiliki karakteristik atau ciri-ciri bunyi. Karakteristik bunyi tersebut antara lain :

1. Nada

Nada merupakan sebuah bunyi yang frekuensinya teratur, seperti bunyi alat musik. Desah merupakan sebuah bunyi yang frekuensinya tidak teratur, contohnya bunyi daun tertiup angin dan gemuruh ombak laut. Dentum merupakan bunyi yang berlangsung sangat singkat tetapi kadang-kadang sangat kuat dan terdengar mendadak, contohnya bunyi meriam. Tinggi rendahnya nada itu tergantung pada frekuensi, sedangkan kuat lemahnya nada ditentukan oleh amplitudo.

2. Warna Bunyi (Timbre)

Warna bunyi merupakan sebuah bunyi yang diterima oleh alat pendengaran yang berdasarkan sumber getarannya. Sumber getaran yang berbeda tersebut akan menghasilkan bentuk gelombang bunyi yang berbeda pula. Hal tersebut dapat menyebabkan nada sama yang berasal dari dua sumber getaran yang berbeda pada telinga manusia terhadap bunyi.

3. Kuat Bunyi

Kuat lemah bunyi tergantung pada kondisi gelombang bunyi yang diterima oleh telinga manusia berdasarkan amplitudo. Amplitudo merupakan simpangan maksimum yang artinya simpangan terjauh gelombang dari titik setimbangnya. Semakin besar amplitudo maka bunyi juga semakin kuat sehingga berbahaya bagi alat pendengaran. Tetapi sebaliknya jika amplitudonya kecil maka bunyi akan melemah sehingga bunyi tidak dapat terdengar.

4. Hukum Mersenne

Frekuensi Dawai yang bergetar tergantung pada beberapa faktor, antara lain :

• Panjang dawai, jika semakin pendek dawai maka semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan
• Tegangan dawai, jika semakin tegang dawai maka frekuensinya semakin tinggi
• Massa jenis bahan dawai, jika semakin besar massa jenisnya maka frekuensinya semakin rendah
• Penampang dawai, jika semakin besar luas penampangnya maka frekuensinya akan semakin rendah

C. Resonansi

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda ketika benda lain disampingnya digetarkan. Syarat terjadinya resonansi adalah frekuensi benda yang bergetar sama dengan frekuensi alami benda yang ikut bergetar. Peristiwa resonansi dapat mengalami kerugian yaitu :

• Dentuman bom atau mesin pesawat supersonic yang dapat memecahkan kaca jendela bangunan
• Pengaruh angin pada resonansi menyebabkan jembatan gantung roboh

D. Pemantulan Bunyi

Hukum pemantulan bunyi yaitu :

1. Bunyi datang, bunyi pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar
2. Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul

Terdapat tiga macam bunyi pantul, yaitu :

1. Bunyi pantul memperkuat bunyi asli merupakan bunyi pantul yang dapat memperkuat bunyi asli. Hal tersebut biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi dan dinding pantul yang memiliki jarak yang tidak begitu jauh atau dengan jarak kurang lebih 10 meter
2. Gaung (Kerdam) merupakan sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga dapat menyebabkan bunyi asli tidak terdengar dengan jelas. Biasanya hal ini terjadi pada jarak antara 10 – 20 meter
3. Gema merupakan bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Hal tersebut biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20 meter

Manfaat gelombang bunyi yaitu :

• Mengetahui jarak suatu benda yang ada di sekitarnya
• Mendeteksi keretakan logam di dalam tanah
• Digunakan untuk mengukur kedalam laut. Biasanya menggunakan bunyi ultrasonik
• Digunakan dalam bidang kedokteran, misalnya untuk mendeteksi janin dalam rahim. Biasanya menggunakan bunyi infrasonik
• Telah diciptakannya sebuah speaker yang memanfaatkan bunyi audiosonik

SUMBER: https://ensiklozone.blogspot.co.id/2016/09/artikel-lengkap-gelombang-bunyi-dalam.html