BUNYI dalam FISIKA

Pengertian Bunyi Dan Kecepatan Bunyi - pengetahuan & Pendidikan Dasar Mengenai Bunyi Ilmu Sains Fisika

A. Pengertian Dan Arti Definisi Bunyi

Bunyi adalah suatu bentuk gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran.

Apabila sebuat senar gitar kita petik maka akan terjadi getaran pada senar gitar yang menimbulkan bunyi. Jika senar dawai gitar tersebut kita pegang, maka getaran dan bunyi pada senar akan hilang.

B. Kecepatan Bunyi / Cepat Rambat Bunyi Di Udara

Pada suhu udara 15 derajat selsius bunyi dapat merambat di udara bebas pada kecepatan 340 meter per detik. Rumus cepat rambat bunyi adalah v = S/t yaitu jarak tempuh dibagi waktu tempuh. Suhu udara yang lebih panas atau lebih dingin memengaruhi kecepatan bunyi di udara. Semakin rendah suhu udara makan cepat rambat bunyi semakin cepat karena partikel udara lebih banyak.

Bunyi tidak dapat terdengar pada ruang hampa udara karena bunyi membutuhkan zat perantara untuk menghantarkan bunyi baik zat padat, cair maupun gas.

Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara.

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.

Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.

Gema

Gema terjadi jika bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan, seperti tebing pegunungan, dan kembali kepada kita segera setelah bunyi asli dikeluarkan. Kejernihan ucapan dan musik dalam ruangan atau gedung konser tergantung pada cara bunyi bergaung di dalamnya. Suara gema merupakan efek suara pantulan yang mengalami penundaan waktu (delay line) dari pantulan suara setelah suara asli kita dengar.

Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara jadi, gema adalah gelombang pantul yang mengalami penundaan waktu reaksi dari gelombang yang dipancarkan bunyi.

Gelombang bunyi

Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang bergetar maju-mundur. Tiap saat, molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang bertekanan tinggi dan rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi. Gelombang bunyi ini menghantarkan bunyi ke telinga manusia,Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal.

Kecepatan bunyi

Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam. Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat daripada di udara Rumus mencari cepat rambat bunyi adalah v=s:t Dengan s panjang Gelombang bunyi dan t waktu

Resonansi

Suatu benda, misalnya gelas, mengeluarkan nada musik jika diketuk sebab ia memiliki frekuensi getaran alami sendiri. Jika kita menyanyikan nada musik berfrekuensi sama dengan suatu benda, benda itu akan bergetar. Peristiwa ini dinamakan resonansi. Bunyi yang sangat keras dapat mengakibatkan gelas beresonansi begitu kuatnya sehingga pecah. A. Membedakan 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 musBunyi 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 mencareskipun 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.

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 sebagainyai tempat yang aman.