Gelombang Bunyi – Sifat, Karakteristik, Rumus, dan Contoh Soal

Posted on

Rumus.co.id – Setelah sebelumnya kita membahas tentang cermin cembung kali ini kita akan membahas materi tentang gelombang bunyi, kita akan jabarkan secara detail dan lengkap dari pengertian, sifat – sifat gelombang bunyi, karakteristik gelombang bunyi, Dan efek doppler.

Pengertian Gelombang Bunyi

Bunyi atau suara merupakan pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Gelombang longitudinal ialah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getar.

Gelombang bunyi terdiri dari berbagai molekul-molekul udara yang bergetar merambat ke berbagai arah. Pada saat molekul-molekul tersebut berdesakan di beberapa tempat, akan menghasilkan wilayah tekanan tinggi.

Tetapi, saat molekul-molekul tersebut berada di tempat lain merenggang, akan menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang yang memiliki tekanan tinggi maupun rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi.

Gelombang ini yang kemudian menghantarkan bunyi ke telinga manusia.

Sifat-sifat Gelombang Bunyi

  • Dapat Dipantulkan

Berarti, gelombang yang dipantulkan dan menjadi bunyi akan terjadi bila bunyi tersebut mengenai permukaan benda yang keras, seperti permukaan dinding batu, semen, besi, kayu, dll.

  • Dapat Dibiaskan

Terjadinya pembiasan (refiaksi) karena adanya pembelokan arah lintasan gelombang setelah melewati bidang batas antara 2 medium yang berbeda, contoh air atau benang.

  • Dapat Dipadukan

Contohnya, ada dua atau tiga macam bunyi yang menghasilkan suatu campuran bunyi yang lebih indah. Contohnya dalam pertunjukan orkestra, dimana ada beberapa alat music yang dimainkan bersamaan untuk menciptakan harmoni nada.

  • Dapat Dilenturkan (difraksi)

Difraksi merupakan peristiwa pelunturan gelombang bunyi ketika melewati suatu celah sempit.

Karakteristik Gelombang Bunyi

Cepat rambat bunyi berbeda-beda hal ini tergantung jenis material media rambatnya. Besar cepat rambat bunyi juga bisa dipengaruhi oleh temperatur, khususnya jika media rambatnya ialah gas. Misalnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu normal sebesar 343 m/s2, namun cepat rambat bunyi di udara pada suhu 00C hanya sebesar 331 m/s2.

Karena cepat rambat bunyi di berbagai media rambatnya berbeda-beda, maka notasi atau persamaan untuk mencari cepat rambat bunyi juga berbeda. Berikut ini notasi rumus cepat rambat bunyi pada ketiga media rambat ;

  • Padat

Penjelasan,
E = modulus elastisitas material (N/m2
p = massa jenis material (kg/m3)

  • Gas

Penjelasan,
P = takanan gas (N/m2)
 = konstanta Laplace (kg/m3)

  • Cair

Penjelasan,
B = modulus Bulk (N/m2)

Selain itu, berdasarkan frekuensinya bunyi juga dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu ;

  • Bunyi Audiosonik = frekuensinya antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Bunyi audiosonik adalah satu-satunya bunyi yang dapat kita dengar secara baik.
  • Bunyi Ultrasonik = frekuensinya diatas 20.000 Hz. Kita tidak dapat mendengarnya, tapi sebagian binatang dapat mendengarnya, misalnya seperti anjing dan kelelawar.
  • Bunyi Infrasonik = frekuensinya dibawah 20 Hz. Contohnya seperti gelombang bunyi yang disebabkan gempa bumi, halilintar, dan gunung berapi.

Efek Doppler

Efek Doppler merupakan peristiwa naik atau turunnya frekuensi gelombang bunyi yang terdengar penerima bunyi ketika sumber bunyi bergerak mendekat atau menjauh. Contoh efek Doppler dapat kita dilihat pada gambar dibawah.

Saat sumber suara diam, kedua penerima mendengar besar frekuensi yang sama. Pada saat sumber suara bergerak, salah satu penerima mendengar frekuensi yang lebih besar dari sebelumnya dan penerima lain mendengar frekuensi yang lebih kecil dari sebelumnya.

gelombang bunyi

Besarnya frekuensi bunyi yang terdengar penerima dinotasikan dengan ;

Penjelasan :
V = cepat rambat bunyi di udara (m/s)
Vp = kecepatan pendengar (m/s)

  • Bernilai plus (+), jika pendengar mendekati sumber bunyi
  • Bernilai minus (-), jika pendengar menjauhi sumber bunyi
  • Bernilai nol (0), jika pendengar diam

V8 = kecepatan sumber bunyi (m/s)

  • Bernilai plus (+), jika sumber bunyi menjauhi pendengar
  • Bernilai minus (-), jika sumber bunyi mendekati pendengar
  • Bernilai nol (0), jika sumber bunyi diam

F8 = frekuensi sumber bunyi (Hz)

Contoh Soal Gelombang Bunyi

1. Sebuah mobil ambulan membunyikan suara sirinenya dengan frekuensi 400 Hz. Jika laju mobil ambulan itu 20 m/s, dan laju bunyi di udara saat itu 340 m/s, Maka tentukan frekuensi sirine yang didengar oleh orang saat itu ?

Jawaban :

contoh soal gelombang bunyi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Demikianlah tadi penjelasan lengkap mengenai materi gelombang bunyi fisika kelas 11 12 13, Semoga bermanfaat…