Bunyi adalah gelombang mekanik yang merambat melalui medium (udara, air, padatan) akibat getaran partikel yang mentransmisikan energi. Cepat rambat bunyi dihitung dengan v = s/t.
Pengelompokan Bunyi Berdasarkan Tingkat Frekuensi
- Infrasonik: frekuensi di bawah 20 Hz, tak terdengar manusia namun terdeteksi gajah dan paus; digunakan dalam penelitian geofisika untuk gempa bumi dan aktivitas vulkanik.
- Audiosonik: frekuensi 20 Hz–20.000 Hz, rentang pendengaran manusia sehari-hari (bicara, musik, suara alam).
- Ultrasonik: frekuensi di atas 20.000 Hz, tak terdengar manusia namun terdeteksi anjing dan kelelawar; digunakan dalam USG dan sonar.
Nada
Nada adalah bunyi dari getaran berfrekuensi teratur dan stabil, membentuk melodi dan harmoni dalam musik. Semakin tinggi frekuensi, semakin tinggi nada; amplitudo mempengaruhi volume, bukan tinggi nada.
Hukum Mersenne
Menggambarkan hubungan panjang senar dan frekuensi getarannya: frekuensi berbanding terbalik dengan panjang senar dan berbanding lurus dengan akar ketegangan senar — mendasari cara kerja alat musik senar seperti gitar dan biola.
Resonansi
Resonansi terjadi ketika suatu benda bergetar pada frekuensi alami yang sama dengan frekuensi sumber getaran eksternal, sehingga amplitudo getarannya meningkat signifikan. Contohnya pada alat musik (kotak resonansi gitar, tabung terompet), pita suara manusia, gelombang air pada waduk, serta getaran berbahaya pada bangunan/jembatan akibat suara atau gempa bumi yang frekuensinya cocok dengan frekuensi alami struktur tersebut.
Kelajuan Bunyi
Kecepatan bunyi di udara sekitar 343 m/s pada 20°C, meningkat dengan suhu (331 m/s pada 0°C, 349 m/s pada 30°C) dan kelembapan udara. Bunyi merambat lebih cepat pada medium lebih padat: sekitar 1.480 m/s di air dan hingga 5.000 m/s pada besi.
Pemantulan Bunyi
Mengikuti hukum pemantulan (sudut datang = sudut pantul). Fenomena echo/gema terjadi saat bunyi dipantulkan permukaan keras yang jauh, dipengaruhi jarak dan kekerasan permukaan. Dimanfaatkan pada sonar (navigasi kapal, pencarian bawah air, pemetaan dasar laut) dan desain akustik ruangan (bahan peredam mengontrol gema pada studio/teater).
Soal. Jika gelombang bunyi merambat melalui udara dengan kecepatan 340 m/s, berapa lama waktu yang dibutuhkan bunyi untuk merambat sejauh 680 meter?
Pembahasan. t = s/v = 680/340 = 2 detik.
Kegiatan Kelompok
Gelombang Transversal pada Tali
Tujuan. Menyelidiki terbentuknya gelombang transversal pada tali.
Bahan.
- Tali sepanjang ±2 meter
- Tiang atau benda kuat untuk mengikat tali
Langkah.
- Siapkan seutas tali sepanjang ±2 meter, ikat salah satu ujung pada benda yang kuat.
- Regangkan tali hingga lurus, lalu goyangkan ujung tali ke atas-bawah secara teratur.
- Amati bentuk gelombang yang terbentuk.
- Ubah frekuensi getaran (perlahan, sedang, cepat) dan perhatikan perubahan bentuk gelombang.
- Diskusikan dan sajikan hasil pengamatan di depan kelas.
Pertanyaan.
- Ke manakah arah rambat gelombang pada tali?
- Bagaimana posisi arah getar tali terhadap arah rambat gelombang?
- Mengapa gelombang ini disebut gelombang transversal?
Gratis — tolong sebarkan
Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.
Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp