Gelombang Bunyi (Review Singkat)

Bagaimana bunyi bisa terjadi? Gelombang bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar sehingga menyebabkan gangguan kerapatan pada medium. Gangguan ini berlangsung melalui interaksi molekul-molekul medium sepanjang arah perambatang gelombang. Adapun molekul hanya bergetar kedepan dan ke belakang disekitar posisi kesetimbangan.
Gelombang Bunyi: Karakteristik, Cepat Rambat Hingga Efek Doppler


Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena adanya rapatan dan renggangan medium, baik gas, cair, maupun padat.

Bunyi atau suara yang kita dengar merupakan salah satu bentuk gelombang dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai bentuk gelombang tentunya bunyi dihasilkan oleh sesutau yang bergetar. Ada yang tau ketika satu benda dan benda lain ditumbukan maka menghasilkan bunyi? Gelombang bunyi termasuk gelombang mekanik sehingga dalam perambatannya membutuhkan suatu medium atau perantara. Bunyi dapat merambat melalui medium apapun, baik itu padat, cair atau gas.

1. Karakteristik Bunyi Berdasarkan Mediumnya.

Gelombang Bunyi adalah gelombang mekanik yaotu gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Diudara, laju bunyi bertambah terhadap temperatur.

Gelombang bunyi juga termasuk gelombang longitudinal, gelombang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Medium perantara gelombang bunyi bisa berupa gas, cair atau padat.

Gelombang bunyi tidak dapat merambat didalam ruang hampa udara. Kecepatan perambatan gelombang bunyi didalam zat padat lebih cepat dibanding didalam gas atau udara. Hal ini disebabkan oleh jarak antara molekul dalam zat padat lebih pendek dibandingkan pada zat cair dan gas sehingga perpindahan energi kinetik lebih cepat terjadi.

ZAT
Cepat Rambat Bunyi (m/s)


Udara
340
Helium
977
Air
1500
Marmer
3810
Kayu
3850
Aluminium
Besi
5000
5120


2. Karakteristik Gelombang Bunyi berdasarkan Frekuensinya.

Gelombang bunyi berdasarkan daya pendengarannya manusia dibedakan menjadi tiga, yaitu audio/bunyi, infrasonik dan ultrasonik

a. Audio yaitu daerah gelombang bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia yang memiliki frekuensi berkisar antara 20 hingga 20.000Hz

b. Infrasonik yaitu gelombang bunyi yang memiliki frekuensi dibawah 20Hz

c. Ultrasonik yaitu gelombang bunyi yang memiliki frekuensi diatas 20.000Hz. Baik gelombang infrasonik maupun ultrasonik tidak dapat didengar oleh telinga manusia

3. Cepat Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi secara umum dinyatakan sebagai  kecepatan bunyi untuk merambat. Cepat rambat bunyi tergantung pada sifat-sifat medium rambat.

a. Cepat rambat bunyi dalam zat padat

Cepat rambat bunyi dalam zat padat bergantung pada modulus youn dan massa jenis zat padat.



b. Cepat rambat bunyi dalam zat cair

Cepat rambat bunyi dalam zat cair bergantung pada modulus Bulk dan massa jenis zat cair.

c. Cepat rambat bunyi dalam gas

Cepat rambat bunyi dalam gas bergantung pasa suhu dan jenis gasnya.

4. Sumber bunyi

Gelombang bunyi yang sering kita dengar sehari-hari dihasilkan oleh sesutau yang bergetar yang disebut sumber bunyi. Beberapa sumber bunyi yang kita kenal pada saat bergetar sumber bunyi ini juga akan menggetarkan udara disekelilingnya dan kemudian udara mentransmisikan getaran tersebut dalam bentuk gelombang longitudinal.

5. Resonansi

Resonansi adalah turut bergetarnya suatu benda karena memiliki frekuensi yang sama dengan benda lain yang bergetar.

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

6. Interferensi bunyi

Interferensi gelombang bunyi akan terjadi bila terdapat dua buah sumber bunyi yang mengeluarkan suara bertemu.

Interferensi gelombang bunyi dibedakan menjadi dua macam, yaitu interferensi saling memperkuat (Interferensi Konstruktif) dan interferensi saling memperlemah (Interferensi destruktif)

7. Efek Doppler, 

Efek Doppler ialah peristiwa naik turunnya frekuensi. Secara umum, efek doppler dapat dirumuskan sebagai berikut :
Ketentuan tanda  vp dan vs , pada persamaan diatas sebagai berikut :

1) Jika pendengar mendekati sumber bunyi : fp > fs -> vp  bertanda (+)
2) Jika pendengar menjauhi sumber bunyi : fp < fs -> vp  bertanda (-)
3) Jika sumber bunyi mendekati pendengar : fs > fs -> vs bertanda (-)
4) Jika sumber bunyi menjauhi pendengar : fp < fs -> vs bertanda (+)

8. Intensitas Bunyi

Pada dasarnya gelombang bunyi adalah rambatan energi yang berasal dari sumber bunyi yang merambat ke segala arah, sehingga muka gelombangnya berbentuk bola. Energi gelombang bunyi akan menembus permukaan bidan tiap satu satuan luas tiap detiknya disebut intensitas bunyi. Apabila suatu sumber bunyi memounyai daya sebesar P watt, maka besarnya intensitas bunyi disuatu tempat yang berjarak r dari sumber bunyi dinyatakan :
Apabila terdapat n buah sumber bunyi yang identik, maka intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing-masing sumber bunyi.

9. Taraf Intensitas Bunyi

Ketinggian bunyi berhubungan dengan besaran fisika yang dapat diukur, yaitu intensitas gelombang. Intensitas didefinisikan sebagai energi yang dibawa sebuah gelombang persatuan waktu melalui satuan luas. Karena energi persatuan waktu adalah daya intensitas mempunyai satuan daya persatuan luas (watt/meter)

Telinga manusia dapat mendeteksi bunyi dengan intensitas serendah dan setinggi bila lebih tinggi lagi akan menyakitkan. Karena hubungan antara senasi subjektif dari kenyaringan dan besaran fisika terukur “intensitas” maka intensitas bunyi dinyatakan dengan skala logaritmik. Maka untuk mengukur Taraf Intensitas Bunyi (TI) didefinisikan sebagai berikut :
Apabila terdapat n buah sumber bunyi identik yang memiliki Taraf Intensitas TI, Maka taraf intensitas total adalah

Demikian artikel penjelasan tentang Gelombang Bunyi (Review Singkat) pada kesempatan kali ini semoga bermanfaat bagi pembaca baik itu kalangan akademisi yang menggeluti bidang ilmu fisika maupun kalangan masyarakat umum untuk menambah wawasannya akan bidang ilmu lain.