Peta Konsep

Bunyi

Efek doppler Superposisi Interferensi Resonansi Pantulan

Taraf

IntensitasAudiosonik Infrasonik Ultrasonik Periode

Frekuensi

Amplitudo

Cepat

Rambat

Panjang

Gelombang

Fase

Daya &

Intensitas

Gas

Cair

Padat

Besaran dasarnya

Diklasifikasikan

Berdasarkan frekuensinya

Parameter

dipresentasikan

medium

Mengalami gejala

Sifat-sifat gelombang bunyi:

a. mengalami pemantulan

b. mengalami pembiasan

c. mengalami interferensi

Pada interferensi bunyi akan terjadi dua

peristiwa, yaitu:

a. penguatan bunyi ( interferensi

konstruktif)

b. pelemahan bunyi ( interferensi

distruktif)

Mengukur Cepat Rambat

Bunyi

a. Cepat rambat bunyi

di dalam zat cair

dengan:

B = modulus bulk zat

cair (N/m2)

= massa jenis zat

cair (kg/m3)

Bv

b. Cepat rambat bunyi

dalam zat padat

dengan:

Y = modulus Young

(N/m2)

= massa jenis zat

padat (kg/m3)

Yv

c. Cepat rambat bunyi

dalam gas

dengan:

R = tetapan umum gas

= 8,3 J/mol K

T = suhu mutlak (K)

M = massa molekul

relatif gas

(kg/mol)

= konstanta

Laplace

M

RTv

Frekuensi dan Tinggi Nada

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibedakan

menjadi dua, yaitu:

a. nada

adalah: bunyi yang frekuensinya teratur

b. desah (noise)

adalah: bunyi yang frekuensinya tidak

teratur

Berdasarkan tinggi-rendahnya frekuensi,

bunyi dibedakan menjadi tiga, yaitu:

a. infrasonik ( f 20 Hz)

b. audiosonik (20 Hz f 20.000 Hz)

c. ultrasonik (f 20.000 Hz)

Penggunaan gelombang ultrasonik:

a. oleh kelelawar

b. kacamata tunanetra untuk menentukan

jarak benda.

c. teknik pantulan pulsa ultrasonik untuk

menentukan ke dalaman air di bawah

kapal dan alatnya disebut fathometer.

dirumuskan: d = vt

d. untuk mengetahui keretakan pada titik-

titik sambungan las.

e. Di bidang industri untuk membuat

bentuk atau ukuran lubang pada

gelas dan baja.

f. Di bidang kedokteran untuk USG

(ultrasonografi)

Cepat rambat gelombang bunyi

pada dawai

Berdasarkan percobaan Melde, dapat disimpulkan

bahwa:

1. cepat rambat gelombang v berbanding lurus

dengan akar tegangan dawai F.

2. cepat rambat gelombang v berbanding terbalik

dengan akar massa dawai m

3. cepat rambat gelombang v berbanding lurus

dengan akar panjang dawai l

secara matematis dirumuskan:

Dengan :

v = cepat rambat gelombang bunyi pada dawai (m/s)

F = gaya tegangan dawai (N)

l = panjang dawai (m)

m = massa dawai (kg)

= massa tiap satuan panjang (kg/m)

= m/l

Fv

atau

m

Flv

Sources of Sound

(Sumber-Sumber Bunyi)

Dawai (String)

Pola Gelombang pada senar

Nada Dasar/Base Tone (fo)

/harmonik pertama:

Nada atas pertama /The First

Overtone (f1)/harmonik kedua:

S SP

atau

SS

S

P P

l = 1 atau 1 = l

21l l2

Nada atas kedua/ The Second

Overtone (f2) / harmonik ketiga: Nada atas ketiga (f3) /

harmonik ke empat:

SSSS

P PP

atau

P P P P

S S S SS

l= 23 atau 3 = l

223 l l3

22

Resonansi ialah : peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain bergetar.syarat terjadinya resonansi : kedua frekuensi sama atau frekuensi yang satu merupakan kelipatan frekuensi yang lain.contoh peristiwa resonansi:a. dua garpu tala yang kotak bunyinya dipasang

berhadapan akan menyebabkan garpu lain bergetar ketika salah satu garpu digetarkan.

b. senar gitar yang digetarkan akan menggetarkan udara yang ada di dalam kotak .

c. Udara yang ada di dalam kolom udara akan bergetar jika garpu tala di atasnya digetarkan.

Intensitas dan Taraf Intensitas

Bunyi

Intensitas Gelombang Bunyi

adalah: energi yang dipindahkan per satuan luas

per satuan waktu atau daya per satuan luas.

secara matematis dirumuskan:

A

PI

dengan:

I = intensitas gelombang bunyi (W/m2)

P = daya gelombang (W)

A = luas penampang bola (m2)

Sumber

bunyi

12

pengurangan intensitas sumber bunyi

akibat pertambahan jarak dari sumber

bunyi dirumuskan:

2

1

2

2

2

1

2

2

2

1

214

:4

:

r

r

I

I

r

P

r

PII

karena intensitas berbanding lurus

dengan kuadrat amplitudo ym, maka

diperoleh:

2

1

1

2

r

r

y

y

m

m

jika terdapat n sumber bunyi maka

intensitas total sumber bunyi

dirumuskan:

Itot = I1 + I2 + + In = nI

Taraf Intensitas Bunyi

adalah logaritma perbandingan antara

intensitas bunyi dengan intensitas ambang

pendengaran.

Dirumuskan:

dengan:

TI : taraf intensitas (dB)

I : intensitas bunyi (W/m2)

I0

: intensitas ambang pendengaran

:10-12

W/m2

0

log10I

ITI

Contoh:

Taraf intensitas bunyi yang dihasilkan

oleh nyamuk di suatu tempat adalah 40

dB.

a. Apabila ada n ekor nyamuk yang

indentik, tentukan hubungan jumlah

nyamuk terhadap taraf intensitas

secara matematik.

b. Berapa taraf intensitas yang baru jika

ada 20 ekor nyamuk?

Penyelesaian:

jawab:

a.

b. n = 20 ekor

TIn = TI1 + 10 log n

= 40 + 10 log 20

= 53 dB

nTITI

nI

ITI

nI

I

I

nITI

I

ITI

n

n

n

tot

n

log10

log10log10

log10log10

log10

1

0

00

0

Hubungan antara taraf

intensitas dan jarak

sumber bunyi:

dari pers:

maka:

12

2

2

12

2

2

2

1

1

2

Ir

rI

r

r

I

I

1

212

2

112

2

2

1

0

12

2

20

2

112

0

22

log20

log20

log10log10

log10

log10

r

rTITI

r

rTITI

r

r

I

ITI

rI

rITI

I

ITI

Pelayangan Bunyi:adalah: interferensi yang terjadi akibat superposisi dua buah gelombang dengan frekuensi yang sedikit berbeda dan merambat dalam arah yang sama sehingga menghasilkan kenyaringan bunyi yang berubah-ubah secara periodik.Satu layangan bunyi terdiri dari: dua bunyi keras atau dua bunyi lemah yang terjadi secara berurutan.1 layangan: keraslemah-keras atau

lemah-keras-lemah

Frekuensi pelayangan dirumuskan:

fp = f1 f2

dengan:

fp = frekuensi pelayangan (banyak layangan/sekon)

f1 = frekuensi gelombang 1 (Hz)

f2 = frekuensi gelombang 2 (Hz)

Efek Doppler

DEFENISI

Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau

panjang gelombang dari sebuah sumber

gelombang yang diterima oleh pengamat, jika

sumber suara/gelombang tersebut bergerak

relatif terhadap pengamat/pendengar.

http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang

Efek Doppler

Secara umum

dirumuaskan:

dengan:

fp = frekuensi yang

diterima pendengar

fs = frekuensi sumber

bunyi

v = cepat rambat bunyi

vs= kecepatan sumber

bunyi

vp = kecepatan

pendengar

s

s

p

p

s

s

p

p

vv

f

vv

f

atau

fvv

vvf

bila terdapat angin yang berhembus

dengan kecepatan va, maka efek doppler

dirumuskan:

ssa

pa

p fvvv

vvvf

1. Sumber Bunyi Bergerak dan Pengamat Diam

Untuk kasus sumber bunyi bergerak dan pengamat diam, frekuensi yang terdengar oleh pengamat dapat dirumuskan sebagai berikut.

fp= v/(vvs ) fstanda (+) =sumber bunyi menjauh

tanda (-) =sumber bunyi mendekatDalam kasus ini, pengamatnya diam, atau tidak bergerak.

2. Sumber Bunyi Diam

dan Pengamat Bergerak

Jika pengamat bergerak dan sumber bunyi diam, frekuensi yang terdengar oleh pengamat berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan sumber bunyi. Frekuensi yang terdengar tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:

fp= [(v vp)/v] fp

tanda (+) =pengamat bergerak mendekat sumber bunyi

tanda (-) =pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi.

Dalam kasus ini, sumber bunyi tidak bergerak.

3. Sumber Bunyi dan

Pengamat Bergerak

Jika pengamat diam dan sumber bunyi diam , fp = fs;Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi mendekati , fp > fs;Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi menjauhi, fp < fs ;Secara umum, persamaan Efek Doppler untuk sumber bunyi s dan pengamat p (keduanya bergerak).

Untuk lebih jelasnya, kita bisa melihat

animasi berikut ini.

23-EFEK DOPLER 1.swf

23-EFEK DOPLER 1.swf23-EFEK DOPLER 1.swf23-EFEK DOPLER 1.swf23-EFEK DOPLER 1.swf23-EFEK DOPLER 1.swf23-EFEK DOPLER 1.swf23-EFEK DOPLER 1.swf