3.2. gelombang bunyi

GELOMBANGGELOMBANG BUNYIBUNYI

RACHMAT ABDUS SYUKURRACHMAT ABDUS SYUKUR

SMASMANN 91 JAKARTA 91 JAKARTA

SiteSite : : http:http://fisika-sma.us//fisika-sma.us

E-mail : [email protected] : [email protected]

1

STANDAR KOMPETENSI1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang

dalam menyelesaikan masalah

KOMPETENSI DASAR1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang

bunyi.2. Menjelaskan keterbatasan pendengaran manusia

terhadap frekuensi bunyi.3. Menjelaskan pengaruh bunyi terhadap taraf

kebisingan, pelayangan dan efek doppler.

FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us

GELOMBANG BUNYI

GELOMBANG BUNYI


Bunyi adalah gelombang yang merambat, yang berasal dari getaran sumber bunyi

Sumber bunyi adalah benda yang mengalami getaran

Medium perambatan bunyi bisa berupa zat padat, cair dan gas

Bunyi tidak bisa merambat dalam ruang vakum (hampa udara)


Contoh 1 :• Pada suatu saat terlihat kilat, dan 20 sekon

kemudian terdengar guntur. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah jarak asal kilat dari pengamat?

Contoh 2 :• Seseorang yang berdiri diam diantara dua

bukit sejajar menembakan sebuah senjata. Ia mendengar gema pertama setelah 1,5 sekon dan kedua setelah 2,5 sekon. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 332 m/s, hitung jarak antara kedua bukit dan selang waktu ketika ia mendengar gema ketiga.


Contoh 3 :• Anto dan Lina akan melakukan percobaan

untuk mengukur cepat rambat bunyi di udara. Untuk itu Anto menjatuhkan batu dari ketinggian 45,0 m. Pada saat Anto menjatuhkan batu, Lina menyalakan stopwatchnya dan memberhentikannya ketika Lina mendengar bunyi batu mengenai lantai. Jika hasil catatan waktu dari stopwatch Lina adalah 3,12 sekon, tentukan cepat rambat bunyi di udara di tempat percobaan dilakukan. (Ambil g = 10 m/s2)


Frekuensi BunyiFrekuensi Bunyi Frekuensi Bunyi yang bisa didengar oleh telinga manusia normal

adalah antara 20 – 20.000 Hz

Umur bisa mengurangi keakuratan pendengaran kita

Nada adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi teratur

Desis adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi tidak teratur

1

BUNYI =

DESIS =

f = 300 Hz

f = 500 Hz


.01 sec

.01 sec

300 Hz

500 Hz

300 + 500 Hz.

PPerpaduan dua Gelombang erpaduan dua Gelombang BunyiBunyi


Sumber BunyiSumber Bunyi

F

l

nfonfn

2

11

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

. . . :4:3:2:1 . . . :::: 3210 ffff

1. Dawai /1. Dawai /SenarSenar


Gelombang pada Senar/Dawai

Nada Dasar (f0)

(Harmonik pertama)

Nada atas pertama (f1)

(Harmonik kedua)

Nada atas kedua (f2)

(Harmonik ketiga)

Nada atas ketiga (f3)

(Harmonik keempat)

021 l

32l

223 l

1l

l

vvf

200

l

vvf

2

33

l

vvf

2

3

22

l

vvf

11


Contoh 4 :

Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 8 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 160 N. Agar terdengar bunyi, dawai dipetik. Hitunglah

a. Cepat rambat gelombang pada dawaib. Tiga frekwensi nada terendah secara berurut ?


F

l

nfonfn

2

11

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

. . . :4:3:2:1 . . . :::: 3210 ffff

Sumber BunyiSumber Bunyi2. Pipa Organa 2. Pipa Organa TerbukaTerbuka


fonfn 12

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

. . . :7:5:3:1 . . . :::: 3210 ffff

Sumber BunyiSumber Bunyi3. Pipa Organa 3. Pipa Organa TertutupTertutup


Gelombang pada Pipa Organa

021 l

32l

223 l

1l

l

vvf

200

l

vvf

4

7

33

l

vvf

2

3

22

l

vvf

4

3

11

Pipa Organa Terbuka

Pipa Organa Tertutup

Nada Dasar (f0)

(Harmonik pertama)

Nada atas pertama (f1)

(Harmonik kedua)

Nada atas kedua (f2)

(Harmonik ketiga)

Nada atas ketiga (f3)

(Harmonik keempat)

347 l

245 l

143 l

041 l

l

vvf

2

33

l

vvf

4

5

22

l

vvf

11

l

vvf

400

41)12( nlnResonansi =


Contoh 3 :

Sebuah pipa organa tertutup mempunyai panjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan nada atas keduanya!

Contoh 4 :

Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m menghasilkan dua frekuensi harmonik berturut-turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi pada pipa organa tsb?


Intensitas Gelombang Intensitas Gelombang BunyiBunyi

2222 AvfA

PI

adalah:adalah:Energi yang dipindahkan per satuan luas perEnergi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya satuan waktu atau daya perper satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombangsatuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang

24 r

PI

Perbandingan intensitas gelombang Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada jarak bunyi pada jarak rr11 te terhrhadap adap rr22 adalah :adalah :

22

21

1

2

r

r

I

I

Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing-masing intensitasaljabar terhadap intensitas masing-masing intensitas

ntotal IIIII . . . 321


• Intensitas ambang pendengaran Intensitas ambang pendengaran IIoo adalah intensitas bunyi adalah intensitas bunyi terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar 1010–12–12 W/m W/m22. .

• Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar 1 W/m1 W/m22. .

• Taraf Intensitas bunyi (Taraf Intensitas bunyi (TITI) bunyi adalah logaritma ) bunyi adalah logaritma perbandingan antara sumber bunyi dengan perbandingan antara sumber bunyi dengan intensitas ambangintensitas ambang

oI

ITI log10 nTITI total log10

Taraf Taraf Intensitas BunyiIntensitas Bunyi


Pelayangan Bunyi

21 fff p

Dengan:fp = frekuensi pelayangan (Hz)f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz)f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)


Adanya gerak relatif antara sumber bunyi dengan pendengar akan menyebabkan terjadi perubahan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar. Efek ini diamati oleh C Johann Doppler.

EFEK DOPPLER


Bagaimana persamaan Efek Doppler

Perubahan frekuensi dituliskan:

Dengan:fp = frekuensi pendengar ; fs = frekuensi sumbervp = kecepatan pendengar ; vs = kecepatan sumbervm= kecepatan medium ; v = cepat rambat bunyi diudara.Jika vm = 0 maka Persamaan di atas dituliskan menjadi:

syarat (vs < v)S

S

P

P

vv

f

vv

f

or S

S

pP f

vv

vvf


Contoh 5 :Sebuah garputala yang diam, bergetar dgn frekuensi 384 Hz. Garputala lain yg bergetar dgn frekuensi 380 Hz dibawa seorang anak yg berlari menjauhi garputala pertama. Kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s. Jika anak itu tidak mendengar layangan bunyi, berapa kecepatan anak tersebut?


Ok kawan....Ok kawan....

selamat belajar ya ....selamat belajar ya ....


Documents

3.2. gelombang bunyi