Sifat Gelombang Suara Fisika, Longitudinal, Kecepatan, Audiosonik, Ultrasonik, Infrasonik, Amplitudo, Frekuensi, Intensitas
Sifat Gelombang Bunyi Fisika, Longitudinal, Kecepatan, Audiosonik, Ultrasonik, Infrasonik, Amplitudo, Frekuensi, Intensitas - Bunyi ialah getaran di dalam medium lentur pada frekuensi dan intensitas yang sanggup didengar oleh indera pendengaran manusia. Bunyi termasuk gelombang mekanik, alasannya ialah dalam perambatannya bunyi memerlukan medium perantara, yaitu udara. Ada tiga syarat supaya terjadi bunyi. Syarat yang dimaksud yaitu ada sumber bunyi, medium, dan pendengar. Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar, getaran itu merambat melalui medium menuju pendengar. Sama ibarat gelombang lainnya, sumber gelombang bunyi merupakan benda yang bergetar. Energi dipindahkan dari sumber dalam bentuk gelombang bunyi. Selanjutnya, bunyi dideteksi oleh telinga. Oleh otak, bunyi diterjemahkan, dan kita bisa menawarkan respon. Misalnya, saat kita mendengarkan bunyi lagu dari radio, kita meresponnya dengan ikut bernyanyi, atau sekadar menggoyangkan kaki.
1. Bunyi Merupakan Gelombang Longitudinal
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal, yaitu gelombang yang terdiri atas partikel-partikel yang berosilasi searah dengan gerak gelombang tersebut, membentuk tempat bertekanan tinggi dan rendah (rapatan dan renggangan). Partikel yang saling berdesakan akan menghasilkan gelombang bertekanan tinggi, sedangkan molekul yang meregang akan menghasilkan gelombang bertekanan rendah. Kedua jenis gelombang ini menyebar dari sumber bunyi dan bergerak secara bergantian pada medium.
 |
| Gambar 1. Partikel-partikel membentuk tempat bertekanan tinggi dan rendah. |
Gelombang bunyi sanggup bergerak melalui zat padat, zat cair, dan gas, tetapi tidak bisa melalui vakum, alasannya ialah di tempat vakum tidak ada partikel zat yang akan mentransmisikan getaran. Kemampuan gelombang bunyi untuk menempuh jarak tertentu dalam satu waktu disebut kecepatan bunyi.
 |
| Gambar 2. Representasi gelombang bunyi dalam satu ruang pada satu waktu digambarkan sebagai (a) simpangan, dan, (b) tekanan |
Kecepatan bunyi di udara bervariasi, tergantung temperatur udara dan kerapatannya. Apabila temperatur udara meningkat, maka kecepatan bunyi akan bertambah. Semakin tinggi kerapatan udara, maka bunyi semakin cepat merambat. Kecepatan bunyi dalam zat cair lebih besar daripada cepat rambat bunyi di udara. Sementara itu, kecepatan bunyi pada zat padat lebih besar daripada cepat rambat bunyi dalam zat cair dan udara. Tabel 1. memperlihatkan cepat rambat bunyi pada banyak sekali materi.
Tabel 1. Laju bunyi di banyak sekali bahan pada 20 oC dan 1 atm
Materi | Laju (m/s |
Udara | 343 |
Udara (0 oC) | 331 |
Helium | 1.005 |
Hidrogen | 1.300 |
Air | 1.440 |
Air laut | 1.560 |
Besi dan Baja | 5.000 |
Kaca | 4.500 |
Aluminium | 5.100 |
Kayu keras | 4.000 |
2. Sifat Gelombang Bunyi
Pada umumnya, bunyi mempunyai tiga sifat, yaitu tinggi rendah bunyi, berpengaruh lemah bunyi, dan warna bunyi. Tinggi rendah bunyi ialah kondisi gelombang bunyi yang diterima oleh indera pendengaran insan menurut frekuensi (jumlah getaran per detik). Tinggi bunyi (pitch) memperlihatkan sifat bunyi yang mencirikan ketinggian atau kerendahannya terhadap seorang pengamat. Sifat ini berafiliasi dengan frekuensi, namun tidak sama. Kekerasan bunyi juga mempengaruhi titi nada. Hingga 1.000 Hz, meningkatnya kekerasan menimbulkan turunnya titi nada.
 |
| Gambar 3. Tinggi rendah bunyi dipengaruhi frekuensi. (a) Frekuensi tinggi, (b) Frekuensi rendah. |
Gelombang bunyi dibatasi oleh jangkauan frekuensi yang sanggup merangsang indera pendengaran dan otak insan kepada sensasi pendengaran. Jangkauan ini ialah 20 Hz hingga 20.000 Hz, di mana indera pendengaran insan normal bisa mendengar suatu bunyi. Jangkauan frekuensi ini disebut audiosonik. Sebuah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi di bawah 20 Hz dinamakan sebuah gelombang infrasonik. Sementara itu, bunyi yang mempunyai frekuensi di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik.
 |
| Gambar 4. Kelelawar bisa mendengarkan bunyi ultrasonik. |
Banyak binatang yang sanggup mendengar bunyi yang frekuensinya di atas 20.000 Hz. Misalnya, kelelawar sanggup mendeteksi bunyi yang frekuensinya hingga 100.000 Hz, dan anjing sanggup mendengar bunyi setinggi 50.000 Hz. Kelelawar memakai ultrasonik sebagai alat penyuara gema untuk terbang dan berburu. Kelelawar mengeluarkan decitan yang sangat tinggi dan memakai telinganya yang besar untuk menangkap mangsanya. Gema itu memberitahu kelelawar mengenai lokasi mangsanya atau rintangan di depannya (misalnya pohon atau dinding gua).
Kuat lemah atau intensitas bunyi ialah kondisi gelombang bunyi yang diterima oleh indera pendengaran insan menurut amplitudo dari gelombang tersebut. Amplitudo ialah simpangan maksimum, yaitu simpangan terjauh gelombang dari titik setimbangnya. Intensitas memperlihatkan sejauh mana bunyi sanggup terdengar. Jika intensitasnya kecil, bunyi akan melemah dan tidak sanggup terdengar.
 |
| Gambar 5. Kuat lemah bunyi dipengaruhi oleh amplitudo, (a) amplitudo kecil, (b) amplitud besar. |
Namun, apabila intensitasnya besar, bunyi menjadi semakin kuat, sehingga berbahaya bagi alat pendengaran. Untuk mengetahui hubungan antara amplitudo dan berpengaruh nada, sanggup diketahui dengan melaksanakan percobaan memakai garputala. Garputala dipukulkan ke meja dengan dua pukulan yang berbeda, akan dihasilkan yaitu pukulan yang keras menghasilkan bunyi yang lebih kuat.
Hal ini memperlihatkan bahwa amplitudo getaran yang terjadi lebih besar. Dengan demikian, sanggup disimpulkan bahwa berpengaruh lemahnya nada atau bunyi bergantung pada besar kecilnya amplitudo. Semakin besar amplitudo getaran, maka semakin berpengaruh pula bunyi yang dihasilkan. Warna bunyi ialah bunyi yang diterima oleh alat pendengaran menurut sumber getarannya. Sumber getaran yang berbeda akan menghasilkan bentuk gelombang bunyi yang berbeda pula. Hal ini mengakibatkan nada yang sama dari dua sumber getaran yang berbeda pada indera pendengaran manusia.
3. Efek Doppler
Anda kini sudah mengetahui Gelombang Bunyi. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Referensi :
Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.
Referensi Lainnya :
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Bat
Referensi Lainnya :
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Bat