Cepat Rambat Bunyi

Pengertian Cepat Rambat Bunyi, Cepat Rambat Bunyi pada Zat Gas, Cepat Rambat Bunyi pada Zat Cair, Cepat Rambat Bunyi pada Zat Padat, Definisi Bunyi, Rumus Cepat Rambat Bunyi, Komponen Bunyi, Konsep Dasar Bunyi, Sifat-sifat Bunyi, Pemanfaatan Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari, Kesimpulan Bunyi, Pengertian Gelombang Bunyi

 

Total Pageviews

Rumus Cepat Rambat Bunyi

Rumus Cepat Rambat Bunyi

Bunyi memerlukan waktu untuk merambat dari satu tempat ke tempat lain. 
Secara matematis, cepat rambat bunyi dapat dituliskan : 
v = cepat rambat bunyi (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t = waktu (s)

Cepat rambat bunyi di udara sekitar 330 m/s.
Karena bunyi sebagai gelombang, maka cepat rambat bunyi dapat dituliskan : 
v = cepat rambat bunyi (m/s)
= panjang gelombang bunyi (m)
T = periode (s)
f = frekuensi bunyi (HZ) 

Di dalam fluida (zat cair dan udara), kecepatan gelombang bunyi dirumuskan :
B = modulus Bulk (kg/ms2)
r = kerapatan medium (kg/m3)
g = tetapan laplace = rasio kapasitas–panas
R = tetapan gas umum (8,314 J/mol.K)
T = suhu mutlak (K)
M = massa molar gas (gram/mol)

Jika bunyi melalui batang padat dan panjang, maka laju bunyi sebesar :
E = modulus Young (kg/ms2)Rumus Cepat Rambat Bunyi

Klasifikasi Bunyi dan Jenis jenis Bunyi

Klasifikasi Bunyi

Berdasarkan frekuensinya bunyi dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

1. Nada 
2. Desah (noise). 


Nada merupakan bunyi yang frekuensinya teratur, sedangkan desah merupakan bunyi yang frekuensinya tidak teratur. Tinggi rendah nada tergantung pada frekuensi bunyi. 
 
Semakin tinggi frekuensi, semakin tinggi nadanya. Kuat lemah nada bunyi tergantung dari amplitudonya. Semakin besar amplitudo gelombang bunyi, semakin kuat (keras) nadanya.

Berdasarkan batas pendengaran manusia, bunyi dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu :

1. Infrasonic, yaitu gelombang bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz. Infrasonik banyak dihasilkan oleh sumber getar yang cukup besar misalnya gempa.

2. Audiosonik, gelombang bunyi yang frekuensinya antara 20 – 20.000 Hz. Batas frekuensi bunyi ini dapat ditangkap oleh telinga manusia normal.

3. Ultrasonik, gelombang bunyi yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz. Ultrasonik biasanya dihasilkan oleh getaran kristal kuarsa dalam suatu medan listrik. Secara alami pemancar dan penerima ultrasonic dimiliki oleh anjing dan kelelawar, sehingga kedua hewan tersebut dapat mendengar bunyi ultrasonic ini dari 500000 – 100000 Hz.

Ultrasonik dapat dimanfaatkan antara lain dalam kehidupan sehari-hari, pada : 
1. kaca mata tuna netra
2. fatometer (alat pengukur kedalaman laut). 
3. pulsa ultrasonic dapat mendeteksi keretakan sambungan las logam 
4. pemeriksaan USG (ultrasonografi)
5. Bor ultrasonic digunakan untuk membuat berbagai ukuran lubang gelas dan baja pada industri.

Gelombang ultrasonic yang dipancarkan oleh kelelawar memungkinkan hewan ini dapat terbang di malam hari tidak mengalami tabrakan.

Pengertian Infrasonik, Ultrasonik dan Audiosonik

Pengertian Infrasonik, Ultrasonik dan Audiosonik

Menurut teori partikel, setiap zat tersusun atas partikel-partikel zat. Partikel-partikel tersebut selalu dalam keadaan bergetar dan bergerak. Jadi, sebenarnya setiap zat selalu dalam keadaan bergetar (getaran alamiah). 
 
 
Padahal getaran merupakan sumber bunyi. Namun, kenyataannya bunyi yang dihasilkan oleh getaran partikel benda tidak dapat kita dengar. Hal ini menunjukkan bahwa tidak setiap bunyi dapat kita dengar.

Bunyi-bunyi yang kita dengar masuk melalui lubang telinga, kemudian akan menggetarkan gendang telinga dan menghasilkan gelombang sinyal. Gelombang sinyal ini menjadi kejutan syaraf pada rumah siput yang akan dikirim ke otak untuk diterjemahkan. Gambar 4.1 menggambarkan bagian-bagian dari telinga.

Telinga kita hanya dapat mendengar bunyi yang mempunyai frekuensi tertentu. Bunyi yang dapat kita dengar dinamakan bunyi audio (Audiosonik).

Bunyi audio (audiosonik) mempunyai frekuensi antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Jadi, kita akan dapat mendengar suatu bunyi berkisar 20 Hz – 20.000 Hz. Bunyi di bawah 20 Hz atau di atas 20.000 Hz tidak dapat kita dengar. Namun beberapa orang yang memiliki pendengaran tajam dapat saja mendengar bunyi dengan frekuensi di bawah 20 Hz atau di atas 20.000 Hz. Hal itu sebagai pengecualian saja. seiring bertambahnya usia, kemampuan pendengaran manusia berkurang, apalagi kalau sering mendengar suara yang bising dan gaduh, misalnya suara mesin pabrik, kendaraan bermotor, suara pesawat atau konser-konser musik.


Bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz disebut infrasonik, sedangkan bunyi yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz disebut ultrasonik. Bunyi infrasonik dihasilkan oleh bergetarnya benda-benda beukuran besar, seperti gempa bumi, atau gunung meletus. Sehingga kalau akan terjadi gempa atau gunung meletus, ada hewan-hewan tertentu yang sudah dapat mendeteksi dan hewan tersebut akan lari mencari tempat yang aman.

Meskipun telinga manusia tidak mampu menangkap gelombang bunyi infrasonik dan ultrasonik, hewan-hewan tertentu mampu menangkap gelombang tersebut. Hewan-hewan itu memiliki kepekaan luar biasa misalnya: jangkrik, anjing, lumba-lumba, dan kelelawar dapat mendengar infrasonik. Kelelawar juga dapat menghasilkan dan mendengar bunyi ultrasonik.

Pada malam hari sering kamu mendengar suara jangkrik di kebun atau ladang. Cobalah kamu tangkap jangkrik yang sedang berbunyi di sarangnya. Biasanya jangkrik telah berhenti berbunyi sebelum langkah kakimu sampai di dekat sarangnya. Hal itu membuktikan bahwa bunyi langkah kaki yang sangat pelan dan tidak dapat didengar oleh telinga, ternyata dapat didengar oleh jangkrik.

Getaran ultrasonik yang dipancarkan oleh kelelawar mempunyai peranan sangat penting. Mengapa demikian? Getaran ultrasonik merambat lebih cepat daripada kecepatan terbang kelelawar. Apabila getaran ultrasonik mengenai benda-benda di depannya, seperti tembok dan ranting pepohonan, getaran itu akan dipantulkan dan ditangkap kembali oleh kelelawar. Selanjutnya dengan gesit kelelawar beraksi sehingga terhindar dari tabrakan dengan benda-benda yang ada di depannya.

Getaran ultrasonik yang dipancarkan oleh kelelawar mempunyai peranan sangat penting. Mengapa demikian? Getaran ultrasonik merambat lebih cepat daripada kecepatan terbang kelelawar. Apabila getaran ultrasonik mengenai benda-benda di depannya, seperti tembok dan ranting pepohonan, getaran itu akan dipantulkan dan ditangkap kembali oleh kelelawar. Selanjutnya dengan gesit kelelawar beraksi sehingga terhindar dari tabrakan dengan benda-benda yang ada di depannya.

Pengertian Resonansi

Pengertian Resonansi

Tahukah kamu mengapa kentongan (kayu berongga) menghasilkan bunyi yang lebih nyaring (keras) daripada kayu yang tidak berongga ketika dipukul? Bunyi yang dihasilkan akan lebih keras lagi jika volume rongga diperbesar. Gejala seperti ini juga terjadi pada alat-alat musik seperti gitar, seruling, dan gendang. Mengapa gejala seperti itu terjadi?

Pada pembahasan tentang gelombang telah diketahui bahwa bunyi merupakan getaran yang merambat dalam bentuk gelombang longitudinal. Getaran tersebut mempengaruhi medium di sekitarnya. Artinya medium yang dilalui bunyi ikut bergetar. Salah satu akibat pengaruh getaran terhadap medium di sekitarnya (udara) adalah timbulnya bunyi yang semakin keras. Gejala seperti ini dinamakan resonansi.

Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari seperempat panjang gelombang bunyi.

Untuk memahami gejala resonansi lakukan Unjuk Kerja pada ayunan berikut:

Unjuk Kerja 6.3 Resonansi pada ayunan

1. Siapkan 5 buah bandul, 2 tiang pendukung, kawat, dan benang.
2. Gantungkan bandul-bandul.

Panjang benang pada bandul A sama dengan panjang benang pada bandul C dan panjang benang pada bandul B sama dengan panjang benang pada bandul D.

3. Ayunkan bandul A, lalu amati yang terjadi pada bandul lainnya.

4. Ulangi dengan mengayunkan bandul B, C, dan seterusnya.

Ketika bandul A diayunkan, maka lama-kelamaan bandul C ikut berayun, sedangkan bandul yang lainnya diam. Jika bandul B yang diayunkan, hanya bandul D yang ikut berayun seirama dengan B. Jadi, hanya bandul yang panjang benangnya sama atau frekuensinya sama yang ikut berayun.

Jadi resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat pengaruh getaran benda lain yang memiliki frekuensi sama.

Kerugian akibat resonansi

Kerugian akibat resonansi

Resonansi sangat menguntungkan karena dapat memperkuat bunyi aslinya. Dengan demikian, alat-alat musik dapat dibuat dengan memanfaatkan efek resonansi. Namun, di balik itu dapat terjadi beberapa kerugian, antara lain sebagai berikut:

1. Bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak terkena langsung pecahan bom.

2. Amplitudo resonansi yang besar yang dihasilkan dari sumber getar, misalnya getaran mesin pabrik dan kereta api, dapat meruntuhkan bangunan.

3. Sepasukan prajurit tidak boleh melintasi jembatan dengan cara berbaris dengan langkah yang bersamaan sebab amplitudo resonansi yang ditimbulkannya menjadi bertambah besar sehingga dapat meruntuhkan jembatan.

Salah satu contoh kerugian akibat resonansi adalah kejadian yang menimpa jembatan gantung Selat Tacoma di Washington, Amerika Serikat. Pada tanggal 1 Juli 1940 hanya empat bulan setelah peresmian, jembatan itu ditiup angin sehingga menimbulkan getaran. Karena getaran menimbulkan resonansi pada jembatan, akhirnya jembatan bergoyang dan patah.



Resonansi berbagai alat musik

Resonansi berbagai alat musik

Beberapa alat musik yang berkaitan dengan penggunaan prinsip resonansi.

a. Gamelan
Gamelan terdiri dari kotak resonansi yang di atasnya terdapat lempengan-lempengan logam yang berfungsi sebagai penghasil getaran jika dipukul. Apabila lempeng logam gamelan dipukul, getarannya menyebabkan udara yang ada di bawahnya ikut bergetar atau beresonansi sehingga menghasilkan nada yang lebih tinggi. Yang termasuk gamelan antara lain: saran, gambang, gender, dan gong.

b. Alat musik pukul
Gendang tambur dan rebana termasuk alat musik pukul yang menggunakan selaput tipis. Di bagian sisi atau bawahnya diberi lubang agar udara di dalamnya bebas bergetar. Apabila gendang atau tambur dipukul, selaput tipisnya bergetar dan udara di dalamnya beresonansi.

Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sumber getar yang frekuensinya lebih besar ataupun lebih kecil dapat menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Jadi tidak selalu frekuensi kedua benda harus sama.

Telinga manusia memiliki selaput tipis, yaitu selaput gendang telinga. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan frekuensi selaput gendang telinga.

c. Alat musik tiup
Yang termasuk alat musik tiup adalah seruling, terompet, klarinet, trombon, dan saksofon. Apabila ditiup, kolom udara di dalamnya beresonansi. Perbedaan antara alat musik tiup yang satu dengan yang lain terletak pada cara mengubah panjang kolom udara dalam pipa.

d. Alat musik petik/gesek
Apabila senar getar dipetik, getaran sinar menyebabkan udara dalam kotak gitar beresonansi. Hal itu juga terjadi pada biola.

Manfaat Getaran Ultrasonik

Manfaat Getaran Ultrasonik
Dalam era modern dewasa ini ultrasonik dapat diterapkan dalam berbagai bidang, yaitu:
1. Sistem Pertahanan
Ultrasonik dimanfaatkan dalam alat sonar (sound navigation and ranging), yaitu sebagai alat detektor di bawah air. misalnya ultrasonik dipasang pada kapal pemburu untuk mengetahui posisi kapal selam atau sebaliknya dipasang pada kapal selam untuk mengetahui kedudukan kapal di permukaan laut.

2. Kesehatan
Fungsi ultrasonik hampir menyerupai sinar-X, yaitu untuk melihat organ-organ tubuh bagian dalam, khususnya organ tubuh yang tidak boleh dilihat dengan sinar-X, misalnya janin dalam rahim. Alat kesehatan itu dinamakan Ultrasonography (USG).

3. Industri
Dalam industri ultrasonik digunakan untuk meratakan campuran susu agar homogen, membersihkan benda yang halus, meratakan campuran besi dan timah yang dilebur dalam industri logam, untuk sterilisasi pada pengawetan makanan dalam kaleng dan sebagainya.

Popular Posts

Cepat Rambat Bunyi. Powered by Blogger.