Getaran
GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI
Getaran
1. Pengertian Getaran
a. Definisi GetaranGetaran adalah gerak bolak bolik secara
berkala melalui suatu titik keseimbangan. Pada umumnya setiap benda
dapat melakukan getaran. Suatu benda dikatakan bergetar bila benda
itu bergerak bolak bolik secara berkala melalui titik
keseimbangan.
2 = titik setimbang ; 1 dan 3 = titik terjauh (Amplitudo)
Beberapa contoh getaran yang dapat kita jumpai dalam kehidupan
sehari hari antara lain :sinar gitar yang dipetikbandul jam dinding
yang sedang bergoyangayunan anak-anak yang sedang dimainkanmistar
plastik yang dijepit pada salah satu ujungnya, lalu ujung lain
diberi simpangan dengan cara menariknya, kemudian dilepaskan
tarikannya.Pegas yang diberi beban.
b. Beberapa Contoh Getaran
a. AmplitudoDalam gambar 2 telah disebutkan bahwa amplitudo
adalah simpangan terbesar dihitung dari kedudukan seimbang.
Amplitudo diberi simbol A, dengan satuan meter.
b. Periode GetaranPeriode getaran adalah waktu yang digunakan
dalam satu getaran dan diberi simbol T. Untuk gambar ayunan di
atas, jika waktu yang diperlukan oleh bandul untuk bergerak dari B
ke A, ke C, ke A, dan kembali ke B adalah 0,2 detik, maka periode
getaran bandul tersebut 0,2 detik atau T = 0,2 detik = 0,2 sPeriode
suatu getaran tidak tergantung pada amplitudo getaran.
2. Periode dan Frekuensi Getaran
c. Frekuensi Getaran
Frekuensi getaran adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh
sistem dalam satu detik, diberi simbol f. Untuk sistem ayunan
bandul di atas, jika dalam waktu yang diperlukan oleh bandul untuk
bergerak dari B ke A, A ke C, C ke A, dan kembali ke B sama dengan
0,2 detik, maka :-dalam waktu 0,2 detik bandul menjalani satu
getaran penuh-dalam waktu 1 detik bandul menjalani 5 kali getaran
penuh-Dikatakan bahwa frekuensi getaran sistem bandul tersebut
adalah 5 getaran/detik atau f = 5 Hz.
Dari definisi periode dan frekuensi getaran di atas, diperoleh
hubungan :
Keterangan :T = periode, satuannya detik atau sekonf = frekuensi
getaran, satuannya 1/detik atau s-1 atau Hz
d. Hubungan antara Periode dan Frekuensi Getaran
GELOMBANG
2. HAKEKAT GELOMBANG MEKANIKGelombang terjadi karena adanya
usikan yang merambat.Menurut konsep fisika, cerminan gelombang
merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya tetap. Jadi,
gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti
pemindahan massa medium.A. Terjadinya Gelombang
B. Pengertian Gelombang Mekanik
Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium dalam
perambatannya. Contoh gelombang mekanik :Gelombang yang terjadi
pada tali jika salah satu ujungnya digerak-gerakkan.
1. PENDAHULUANBerdasarkan medium perambatannya, gelombang
dikelompokkan menjadi dua, yaitu gelombang mekanik dan gelombang
elektromagnetik. Gelombang mekanik yaitu gelombang yang memerlukan
medium di dalam perambatannya. Contoh gelombang mekanik antara
lain: gelombang bunyi, gelombang permukaan air, dan gelombang pada
tali.
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan
medium dalam perambatannya. Contoh : cahaya, gelombang radio,
gelombang TV, sinar X, dan sinar gamma.
C. Gelombang Transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya
tegak lurus arah getarannya ( usikannya ).Perhatikan ilustrasi
berikut ini !
Contoh gelombang transversal :- getaran sinar gitar yang
dipetik- getaran tali yang digoyang-goyangkan pada salah satu
ujungnya
A. Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatannya
sejajar dengan arah getarnya ( arah usikannya )
Perhatikan ilustrasi berikut ini !
Contoh gelombang longitudinal :gelombang pada slinki yang
diikatkan kedua ujungnya pada statif kemudian diberikan usikan pada
salah satu ujungnya
gelombang bunyi di udara
1. Panjang Gelombang
A. Pengertian Panjang Gelombang Panjang satu gelombang sama
dengan jarak yang ditempuh dalam waktu satu periode
1) Panjang gelombang dari gelombang transversalPerhatikan
ilustrasi berikut!
Pada gelombang transversal, satu gelombang terdiri atas 3 simpul
dan 2 perut. Jarak antara dua simpul atau dua perut yang berurutan
disebut setengah panjang gelombang atau (lambda),
2) Panjang gelombang dari gelombang longitudina
Perhatikan ilustrasi berikut !
Pada gelombang longitudinal, satu gelombang (1l) terdiri dari 1
rapatan dan 1 reggangan.
B. Cepat Rambat Gelombang
Jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu sekon disebut
cepat rambat gelombang. Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan
v dan satuannya m/s atau m s-1. Hubungan antara v, f, , dan T
adalah sebagai berikut :
Keterangan := panjang gelombang , satuannya meter ( m )v =
kecepatan rambatan gelombang, satuannya meter / sekon ( ms-1 )T =
periode gelombang , satuannya detik atau sekon ( s )f = frekuensi
gelombang, satuannya 1/detik atau 1/sekon ( s-1 )
Contoh Soal :Sebuah pemancar memiliki frekuensi 110 HZ dengan
panjang gelombang 100 Centimeter. Tentukan cepat rambat
gelombangnya ?
Contoh Soal :Sebuah pemancar memiliki frekuensi 110 HZ dengan
panjang gelombang 100 Centimeter. Tentukan cepat rambat
gelombangnya ?
Kunci
Diketahui :
f = 110 Hz = 100 cm = 1 m V = ..?
Jawab : V = f . 110 . 1 = 110 m/sJadi cepat rambat gelombang
pemencar tersebut adalah 110 m/s
2. Pemantulan Gelombang
Jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya
benda padat, maka gelombang tersebut akan dipantulkan. Pemantulan
ini merupakan salah satu sifat dari gelombang.Berikut ini adalah
contoh pemantulan pada gelombang tali
BUNYI
21
Bunyi adalah gelombang yang merambat, yang berasal dari getaran
sumber bunyiSumber bunyi adalah benda yang mengalami getaran Medium
perambatan bunyi bisa berupa zat padat, cair dan gasBunyi tidak
bisa merambat dalam ruang vakum (hampa udara)
Frekuensi BunyiFrekuensi Bunyi yang bisa didengar oleh telinga
manusia normal adalah antara 20 20.000 Hz Umur bisa mengurangi
keakuratan pendengaran kitaNada adalah bunyi tunggal yang mempunyai
frekuensi teraturDesis adalah bunyi tunggal yang mempunyai
frekuensi tidak teratur1BUNYI =
DESIS =
f = 300 Hz
f = 500 Hz
Intensitas Gelombang Bunyi
adalah:Energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu
atau daya per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat
gelombang
Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada jarak r1 terhadap
r2 adalah :
Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar
terhadap intensitas masing-masing intensitas
Intensitas ambang pendengaran Io adalah intensitas bunyi
terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar 1012 W/m2.
Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang
masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar 1 W/m2. Taraf
Intensitas bunyi (TI) bunyi adalah logaritma perbandingan antara
sumber bunyi dengan intensitas ambang
Taraf Intensitas Bunyi
Pelayangan Bunyi
Dengan:fp = frekuensi pelayangan (Hz)f1 = frekuensi gelombang y1
(Hz)f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)
BELAJAR FISIKA sma, http://fisika-sma.us26
EFEK DOPPLERAdakalanya frekuensi yang didengar oleh pengamat
mengalami perubahan sacara tiba-tiba manakala sumber bunyi (misal
klakson mobil) bergerak mendekati atau menjauhi menurut pengamat
yang diam. Fenomena ini dikenal sebagai Efek Doppler, yaitu
perbedaan frekuensi yang diterima oleh pendengar dengan frekuensi
asli sumber getarnya relatif antara pendengar dan sumber bunyi.
Bila kedudukan antara pengamat dan sumber saling mendekat, maka
pengamat mendengar frekuensi yang lebih tinggi, dan bila
kedudukannya saling menjauh maka pengamat mendengar frekuensi yang
lebih rendah. Dan fenomena ini berhasil dijelaskan oleh fisikawan
Christian Johann Doppler (1803-1855) pada tahun 1842.
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)atau
THANK YOUFOR ATTENTION
OLEH : sogol, SPd
