*TUJUAN PEMBELAJARAN*
* Mendefinisikan karakteristik gelombang bunyi
* Mengemukakan perbedaan cepat rambat bunyi sesuai dengan mediumnya
* Menganalisis karakteristik gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari
*MATERI*
~ yuk simak pembelajaran dengan selalu bersemangat dan terus merasa ingin tahu ~
*Penyebab Timbulnya Bunyi*
Apa sih yang dimaksud dengan bunyi? Bunyi adalah suatu fenomena yang dihasilkan dari getaran. suatu benda akan menghasilkan bunyi jika benda tersebut bergetar. Contohnya suara yang dihasilkan oleh dedaunan pada pohon ketika angin berhembus menggetarkan dedaunan. sebuah drum tidak akan menghasilkan bunyi jika tidak ada yang mukulnya. Drum akan menghasilkan bunyi ketika dipukul, saat dipukul drum akan bergetar dan bunyi dapat terdengar.*Bentuk Bunyi*
Bunyi atau suara ialah salah satu bentuk gelombang yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari. Berdasarkan arah rambatnya gelombang bunyi termasuk ke dalam gelombang longitudinal yang terdiri dari rapatan da regangan serta bergerak lurus ke segala arah dari sumber bunyi.
Gambar disamping menunjukan bahwa gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal. Rapatan merupakan daerah yang tekanan udaranya besar, sedangkan regangan daerah yang tekanan udaranya kecil. Rapatan dan regangan ini bergerak menjauhi sumber suara pada kecepatan bunyi.
*Klasifikasi Gelombang Bunyi*
Tinggi rendahnya nada bergantung pada besarnya frekuensi yang dihasilkan oleh bunyi. Suara dengan nada tinggi seperti musik rock memiliki nilai frekuensi yang tinggi sedangkan bunyi yang menghasilkan frekuensinya rendah yaitu suara langkah kaki manusia. Berdasarkan nilai frekuensinya bunyi diklasifikasikan menjadi tiga yaitu infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik.
Infrasonik memiliki frekuensi sangat rendah yaitu dengan rentang 0-20 Hz. Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya tidak bisa didengar oleh telinga manusia dan juga menembus hambatan tanpa mengurangi nilai frekuensi. Contoh penggunaan bunyi infrasonik adalah dapat mendeteksi getaran dari pergerakan lempeng bumi.
Audiosonik memiliki rentang frekuensi 20-20.00 Hz, yaitu frekuensi yang bisa didengar oleh telinga manusia. Contohnya percakapan manusia, suara petir, dan lain-lain.
Ultrasonik memiliki frekuensi yang lebih tinggi yaitu rentang >20.000 Hz, pada frekuensi tersebut bunyi tidak dapat didengar oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik sulit menembus hambatan dengan struktur padat, contohnya ialah dapat digunakan untuk memeriksa janin dalam kandungan ibu hamil melalui sistem ultrasonografi (USG).
Agar lebih paham mengenai bunyi, simak video berikut ini jugaa yuuukk!
*Contoh Pemanfaatan Gelombang Bunyi*
*Cepat Rambat Gelombang Bunyi*
Gelombang sebagai sesuatu yang merambat tentunya memiliki kecepatan selama proses rambatannya. pada gelombang hal ini disebut dengan istilah cepat rambat gelombang yang dinyatakan dengan notasi v. Sama halnya dengan kecepatan pada umumnya cepat rambat gelombang memiliki satuan m/s, bahwa bunyi memerlukan waktu untuk merambat pada jarak tertentu, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
Sehingga dalam persamaan gelombang
Keterangan :
v : cepat rambat bunyi (m/s)
λ : panjang gelombang bunyi (m)
f : frekuensi bunyi (Hz)
s : jarak yang di tempuh (m)
t : selang waktu (s)
T : Periode (s)
Cepat rambat bunyi di udara yaitu sekitar 340 m/s. Bunyi merambat melalui mediun berupa zat padat, zat cair, dan zat gas, maka berdasarkan mediumnya cepat rambat bunyi dapat diurutkan
Hal tersebut disebabkan karena zat padat memiliki ja rak antarpartikel yang paling dekat dari pada zat cair dan gas. Selain berdasarkan kerapatan antarpartikel cepat rambat gelombang dipengaruhi oleh temperatur medium perambatnya. Ketika temperatur dari suatu partikel dipanaskan maka kecepatan geraknya akan meningkat dan hal ini menyebabkan cepat rambat bunyi juga menjadi meningkat.
a. Cepat rambat bunyi di dalam medium gas
Pada medium gas cepat rambat gelombang bunyi dipengaruhi oleh modulus bulk dari udara yang terkandung dan terdapat konstibusi dari tekanan terhadap modulus bulk. Dalam keadaan jika suatu tekanan gelombang bunyi merambat dalam gas, maka cepat rambat bunyi pada medium gas adalah:
Pada materi Teori Kinetik Gas telah diketahui bahwa
maka, dapat diperoleh cepat rambat bunyi pada medium gas yaitu :
v = cepat rambat bunyi (m/s)
γ = tetapan Laplace
R = tetapan gas umum (J/mol K)
T = suhu mutlak (K)
Mr = massa molekul relatif (kg/mol)
Berdasarkan persamaan diatas, disimpulkan bahwa cepat rambat bunyi di udara tidak dipengaruhi oleh tekanan akan tetapi dipengaruhi oleh temperatur udara.
Agar lebih memahami mengenai cepat rambat bunyi, simak kembali video berikut ini yaaa!
https://youtu.be/D6HDo17S2N8
b. Cepat rambat bunyi di dalam medium zat cair
Suatu zat cair merupakan zat yang cenderung berubah bentuk mengikuti bentuk wadahnya, maka dari itu zat cair memiliki modulus bulk yang meruoakan karakter kepekatan zat cair yang menetukan sulit mudahnya zat cair untuk berubah bentuk. Cepat rambat bunyi pada zat cair ditentukan oleh modulus bulk dan massa jenisnya, maka dapat ditulis dalam persamaan:
v = cepat rambat bunyi (m/s)
B = modulus Bulk (N/m2)
𝜌 = massa jenis zat cair (kg/m3)
c. Cepat rambat bunyi di dalam medium zat padat
Benda padat merupakan zat yang memiliki kerapatan paling tinggi sehingga jarak antar partikelnya sangat rapat. Jika suatu zat padat memiliki modulus elastis/modulus young dan kecepatan objek/massa jenis, maka cepat rambat gelombang pada zat padat dapat ditulis dalam persamaan berikut:
v = cepat rambat bunyi (m/s)
B = modulus Young (N/m2)
𝜌 = massa jenis zat padat (kg/m3)
Contoh Soal
Tentukan kecepatan perambatan gelombang bunyi di dalam air, jika diketahui modulus Bulk air 2,25 x 10 pangkat 9 Nm-2 dan massa jenis air 10 pangkat 3 kgm-3. Tentukan pula panjang gelombangnya, jika frekuensinya 1 kHz.
0 comments:
Posting Komentar