FISKA2 ke 5: BUNYI

 Bunyi

Gelombang Bunyi di Udara

Persamaan Amplitudo Tekanan Bunyi

Cepat rambat gelombang bunyi

Energi bunyi  x                                      

Intensitas dan tingkat intensitas bunyi

Mahasiswa mampu memahami konsep bunyi, amplitudo tekanan.Mahasiswa mampu menuliskan dan  menghitung energi gelom-bang bunyi dan tingkat intensitas bunyi

Pendahaluan

Memahami konsep bunyi melibatkan beberapa aspek, yaitu apa yang menyebabkan bunyi, bagaimana bunyi merambat, dan bagaimana manusia mendengar bunyi. Berikut adalah penjelasannya:

1.      Sumber Bunyi: Bunyi berasal dari getaran benda yang menghasilkan gelombang suara. Misalnya, ketika senar gitar dipetik, senar akan bergetar dan menghasilkan gelombang bunyi.

2.      Perambatan Bunyi: Gelombang bunyi merambat melalui medium seperti udara, air, atau padatan. Bunyi merambat sebagai gelombang longitudinal, di mana partikel-partikel medium berosilasi searah dengan arah rambatan gelombang.

3.      Frekuensi dan Panjang Gelombang: Bunyi memiliki frekuensi (jumlah gelombang per detik, diukur dalam hertz) dan panjang gelombang (jarak antara puncak gelombang satu dengan puncak gelombang berikutnya). Frekuensi menentukan nada bunyi, sedangkan panjang gelombang mempengaruhi kualitas bunyi.

4.      Amplitude: Amplitude gelombang bunyi menentukan volume bunyi yang terdengar. Semakin besar amplitudenya, semakin keras bunyinya.

5.      Persepsi Bunyi: Manusia mendengar bunyi melalui telinga, yang mengubah gelombang bunyi menjadi sinyal elektrik yang dikirim ke otak untuk diproses. Otak mengenali tinggi rendahnya nada, volume, dan arah datangnya bunyi.

6.      Pantulan dan Penyerapan: Bunyi dapat dipantulkan atau diserap oleh berbagai permukaan. Misalnya, ketika bunyi terkena dinding, sebagian gelombang bunyi akan dipantulkan kembali.

7.      Kecepatan Bunyi: Kecepatan bunyi berbeda-beda tergantung pada medium yang dilaluinya. Misalnya, kecepatan bunyi di udara sekitar 343 m/s, di air sekitar 1.480 m/s, dan di besi sekitar 5.940 m/s.

Dengan memahami konsep-konsep ini, kita dapat lebih memahami bagaimana bunyi bekerja dan bagaimana berbagai faktor mempengaruhi cara bunyi terdengar dan dirasakan.

 

 

Pengertian Bunyi

Pada dasarnya, gelombang  diartikan sebagai getaran yang merambat, baik melalui medium maupun tanpa medium. Adapun gelombang bunyi merupakan gelombang yang merambat melalui suatu medium tertentu. Medium yang dapat dilalui gelombang bunyi dapat berupa medium gas, cair, hingga padat.

Gelombang bunyi dapat dibagi berdasarkan rentang frekuensinya, yaitu:

 Infrasonik, yaitu gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi < 20 Hz.

Audiosonik, yaitu gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi antara 20 - 20.000 Hz. Frekuensi inilah yang dapat didengar oleh telinga manusia.

Ultrasonik, yaitu gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi > 20.000 Hz. Frekuensi ini dapat didengar oleh beberapa hewan seperti anjing dan kelelawar.

 

 

Pengertian Longitudinal

 

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah perambatannya.

Dalam gelombang longitudinal, terdapat renggangan dan rapatan. Jarak antara dua rapatan atau dua renggangan yang berurutan disebut sebagai panjang satu gelombang.

Adapun contoh dari gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi. Getaran bunyi merambat di udara berupa rapatan dan renggangan di molekul-molekul udara.

Di udara yang dirambati bunyi, akan terjadi rapatan dan renggangan pada molekul-molekulnya. Pada waktu dirambati bunyi, molekul-molekul di udara ini juga bergetar. Namun, getarannya hanya terbatas bergerak maju mundur di sekitar titik keseimbangannya.

 

Berikut sifat-sifat gelombang bunyi.

 

1. Refleksi

Refleksi atau pemantulan adalah kemampuan gelombang bunyi untuk memantulkan bunyi itu sendiri.

Pemantulan bunyi ini dapat terjadi ketika bertemu dengan permukaan halus seperti dinding, langit-langit, atau lantai. Ketika gelombang bunyi memantul, maka akan menghasilkan gema atau gaung.

 

Sifat refleksi ini sangat penting dan dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari, seperti dalam desain ruangan, akustik bangunan, dan sistem audio.

Contoh sederhana dari sifat refleksi pada gelombang bunyi yaitu dengan adanya pantulan suara yang terdengar ketika kita berbicara di dekat dinding atau di dalam ruangan yang kosong.

 

Rumus Gaya dalam Fisika, Teori, dan Contoh Soal

Apa Bunyi dari Hukum Pascal dan Contohnya dalam Kehidupan

Apa Saja Besaran Vektor dan Contohnya dalam Fisika?

 

2. Interferensi

Selanjutnya interferensi, yaitu sifat gelombang bunyi yang terjadi ketika dua atau lebih gelombang bunyi bertemu dan saling berinteraksi.

 

Interferensi ini dapat menghasilkan penguatan atau pelemahan bunyi, tergantung pada fase dan amplitudo gelombang bunyi.

Interferensi juga dapat menghasilkan pola-pola yang kompleks dan unik, seperti pola interferensi konstruktif dan destruktif.

 

Contoh dari interferensi pada gelombang bunyi adalah ketika kita mendengarkan musik di ruangan dengan suara menggelegar yang dihasilkan dari sistem speaker.

 

3. Difraksi

Difraksi atau pembelokan arah merupakan kemampuan gelombang bunyi untuk melintasi rintangan atau celah kecil pada suatu permukaan.

Ketika gelombang bunyi melintasi celah atau rintangan, maka gelombang bunyi akan berbelok dan menyebar.

 Difraksi ini memungkinkan gelombang bunyi untuk menyebar ke dalam ruangan atau melewati celah sehingga suara dapat didengar di sekitar sudut dan belakang penghalang.

 Contoh dari sifat difraksi pada gelombang bunyi adalah saat kita mendengar suara bel dari jauh, di mana suara bel tersebut bisa terdengar meskipun terhalang oleh tembok atau benda lainnya.

 

4. Pembiasan

Pembiasan adalah sifat gelombang bunyi di mana gelombang bunyi melengkung saat melewati batas antara medium yang berbeda, seperti udara dan air atau udara dan dinding. Hal ini disebabkan oleh perbedaan kecepatan rambat gelombang bunyi di dalam medium yang berbeda tersebut.

 

Contohnya, ketika kamu berada di tepi kolam renang dan mendengarkan suara dari seseorang yang berada di dalam kolam renang.

 Suara tersebut akan terdengar lebih rendah atau lebih lambat karena gelombang bunyi yang berasal dari suara tersebut mengalami pembiasan ketika melewati batas antara udara dan air.

 

Tempo dalam Musik: Pengertian, Jenis, dan Tandanya

Itulah penjelasan mengenai apa saja sifat gelombang bunyi serta contohnya untuk kamu ketahui. Selamat belajar!

 

 

D. Cepat Rambat Bunyi

 

 Kita bisa mendengar bunyi, karena bunyi merambat melalui media di sekitar kita, seperti udara, zat cair, hingga zat padat. Untuk kecepatannya, bergantung pada media yang digunakan. Namun, umumnya zat padat memiliki kecepatan rambat lebih tinggi dibanding zat lainnya.   Menurut Yul Ifda Tanjung dalam buku Kajian Pengetahuan Konseptual (Teori & Soal) (2020), bunyi merupakan salah satu jenis gelombang longitudinal (gelombang yang arah rambatnya sejajar) yang dihasilkan dari getaran benda. Agar bisa didengar, gelombang bunyi membutuhkan media perantara. Bunyi lebih cepat merambat melalui benda padat. Selain itu media perantara lainnya bisa berupa zat cair ataupun gas.  Maka tidak mengherankan jika di ruang hampa, seperti di luar angkasa, kita tidak bisa mendengar suara atau bunyi. Baca juga: Jenis-Jenis Bunyi Gelombang bunyi mempunyai tingkat kecepatan rambat yang terbatas. Kecepatannya bisa meningkat sesuai dengan suhu mediumnya. Hal ini berarti jika kecepatan rambat bunyi tidak hanya dipengaruhi oleh jenis mediumnya saja, melainkan juga suhu mediumnya. Dilansir dari situs Lumen Learning, berikut besaran rambat bunyi sesuai

 

 .

 

 

 Contoh soal: Ledakan petasan terdengar 10 detik setelah percikan api terlihat. Berapakah cepat rambat bunyinya, jika jarak petasan dengan pendengarnya sejauh 1,5 kilometer? Diketahui: t = 10 detik s = 1,5 kilometer (diubah jadi meter = 1.500 meter).

Pengertian Energi Bunyi

Energi bunyi adalah energi yang dihasilkan dari sumber bunyi. Kemampuan ini berkaitan dengan berbagai hal yang terjadi, terutama karena adanya pengaruh sumber bunyi tadi. Sehingga sumber-sumber energi ini bisa juga tak semata-mata dari alat musik, gesekan dua benda termasuk dalam energi gerak menjadi energi bunyi.

 

Memang benar bahwa alat musik merupakan salah satu sumber bunyi yang mudah ditemui dan dicari, meski begitu sumber dari energi bunyi adalah beragam dan bermacam-macam. Manusia tanpa menggunakan alat pun memiliki sumber energi bunyi alami berupa pita suara yang terdapat di tenggorokan dan menghasilkan bunyi saat berbicara.

 

Contoh Sumber Bunyi

Salah satu contoh sumber bunyi yang bisa ditemukan dan dilihat seperti motor yang berjalan, ketika motor tidak dinyalakan maka tidak akan terjadi bunyi. Berbeda jika motor ketika dinyalakan, energi listrik menjadi energi bunyi. Bahkan ketika motor dipacu untuk jalan, maka bunyi yang akan dikeluarkan akan semakin bertambah keras akibat proses gesekan pada mesin.

 

Selain itu sumber bunyi lainnya bisa berbentuk alat musik, karena memang setiap alat musik yang diciptakan atau dibuat pada dasarnya ditujukan untuk menghasilkan bunyi. Setiap alat musik yang ada diketahui memiliki resonator, sebuah ruang udara yang fungsinya untuk memperkuat bunyi. Contoh energi listrik menjadi energi bunyi bisa seperti alat musik yang membutuhkan listrik.

 

Pengertian Bunyi

Bunyi adalah getaran yang terdapat di udara, muncul dari hasil berbagai benda yang digesekkan atau bertabrakan dengan benda lain. Meskipun pada umumnya, setiap makhluk hidup di dunia bisa menghasilkan bunyi sesuai yang diinginkan. Karena bunyi berasal dari energi gelombang, gelombang dari benda bergetar yang kemudian muncul sebagai bunyi.

 

Fenomena menarik terkait bunyi adalah semakin kuat benda bergetar, maka akan semakin keras juga bunyi yang muncul dan bisa didengar. Namun sebaliknya, semakin lemah adanya getaran membuat bunyi susah untuk didengar dan bahkan bisa hilang begitu saja. Selain karena kekuatan dan jarak, fenomena ini juga menyimpulkan bahwa bunyi memiliki frekuensi masing-masing.

 

 

 

Gelombang Bunyi

Sebuah gelombang mekanik yang membuatnya bisa merambat lewat sebuah medium, kebanyakan dan terkenalnya disebut sebagai gelombang longitudinal. Menjadi salah satu energi yang berasal dari dunia, meski bisa dimunculkan melalui rekayasa. Kemunculan bunyi yang terdengar karena adanya gelombang bunyi juga dipengaruhi beberapa faktor seperti keras atau lemahnya bunyi.

 

Indra untuk Mengeluarkan Bunyi

Manusia dan dan hewan merupakan dua makhluk hidup yang memiliki alat bantu mendengar bunyi, yakni disebut dengan nama telinga. Dengan mendengar suara atau bunyi melalui telinga, sedikit banyak orang dan hewan bakal bisa merasakan adanya sesuatu di sekitar. Selain itu, mendengar bunyi melalui telinga juga memberi banyak dampak baik bagi kehidupan makhluk hidup.

 

Pada saat telinga menerima sinyal bunyi, maka gendang telinga dipastikan akan bergetar sebelum melakukan pemrosesan terhadap bunyi untuk disampaikan ke otak. Frekuensi atau juga disebut dengan banyaknya getaran dalam hitungan detik terbagi menjadi tiga jenis dengan salah satunya bisa didengar oleh manusia, apa saja itu? Berikut beberapa jenis gelombang bunyi tersebut.

 

Ultrasonik.

Audiosonik.

Infrasonik.

 

Jenis-jenis Energi Bunyi

A trimester pregnant woman

 

 

 

Infrasonik

Merupakan jenis bunyi yang kekuatan suaranya sangat amat lemah alias kemungkinan tidak bisa didengar telinga manusia. Infrasonik memiliki jumlah getaran kurang dari 20 getaran per detik, hal itulah yang membuat telinga manusia tidak dapat mendengarnya. Meski begitu terdapat beberapa hewan yang mampu mendengar bunyi infrasonik, seperti jangkrik dan anjing.

 

Audiosonik

Jenis bunyi dengan karakteristik bisa didengar oleh telinga manusia, jenis bunyi audiosonik memiliki sekitar getaran bunyi mulai 20 sampai 20.000 getaran per detik. Selain bisa didengar oleh manusia, jenis bunyi audiosonik juga dapat didengarkan para hewan. Karena memang rasio getaran tersebut mudah didengarkan.

 

Ultrasonik

Jenis bunyi ini cukup menarik karena termasuk bunyi yang amat kuat dengan level di atas audiosonik. Ultrasonik memiliki jumlah getaran mencapai lebih dari 20.000 getaran per detiknya, meski merupakan jenis bunyi paling kuat namun manusia tidak bisa mendengarnya. Hanya jenis hewan tertentu yang mampu mendengarkan bunyi ultrasonik, kelelawar dan lumba-lumba.

 

Sumber Energi Bunyi

Bunyi tak dapat muncul dengan sendirinya karena memang membutuhkan sumber bunyi, sumber bunyi berasal dari semua benda. Bisa berupa alat yang mengeluarkan bunyi, maupun adanya getaran karena pukulan, petikan hingga gesekan maupun tiupan. Sumber energi bunyi beragam, meskipun yang paling dikenal hanyalah alat musik.

 

Gitar dan kecapi merupakan jenis alat musik yang menghasilkan bunyi dengan dipetik dan digesek, kemudian merdu suara suling yang muncul juga dihasilkan akibat adanya gesekan dengan udara atau ditiup. Kemampuan alat musik dalam mengeluarkan bunyi ini tak lepas dari kebanyakan jenis alat dipasangi resonator yang berupa ruang udara dengan fungsi memperkuat keluarnya bunyi.

 

Bunyi atau suara bisa didengar dengan pelan, keras dan melengking karena dipengaruhi tinggi rendahnya bunyi saat keluar dan disebut dengan frekuensi. Frekuensi adalah jumlah dari banyaknya getaran yang muncul di setiap detik, satuan frekuensi adalah Hertz (Hz). Frekuensi dipengaruhi banyak sedikitnya jumlah getaran, termasuk contoh energi gerak menjadi energi bunyi.

 

Sifat-sifat Bunyi

Merambat

Sifat pertama dari bunyi adalah bisa merambat, melalui zat padat, cair hingga gas karena memang rambatan getaran bunyi ini berbentuk gelombang. Gelombang yang bisa merambat pada zat padat, cair dan gas. Perambatan langsung getaran bunyi ini bisa melalui udara, namun bunyi tidak dapat terdengar jika masuk dalam ruangan hampa udara seperti ruang angkasa.

 

Bunyi Dipantulkan

Pemantulan atau refleksi juga bisa dilakukan bunyi, hal ini dikarenakan bunyi sebagai gelombang longitudinal. Ketika merambat ke tempat lain, bunyi kemudian merapat ke benda-benda di sekitarnya, bunyi dapat dipantulkan ketika menabrak dinding. Berdasarkan jarak sumber bunyi, bunyi pantul dibedakan menjadi tiga jenis.

 

Pertama pantul jarak jauh, yakni bunyi pantul yang mampu memperkuat bunyi asli dan biasanya terjadi dalam keadaan antara sumber bunyi dan dinding pantul dengan jarak yang tidak begitu jauh, pada umumnya kurang dari 10 meter. Jenis kedua adalah gaung, merupakan bunyi pantul yang bunyinya kurang terdengar dengan jelas.

 

Gaung muncul karena adanya bunyi pantul dengan campuran bunyi asli, akibat dari fenomena ini adalah bunyi pantul bisa mengganggu pendengaran. Kondisi ini bisa terjadi dalam jarak antara 10 sampai 20 meter. Jenis ketiga adalah gema, merupakan bunyi yang dihasilkan akibat pantulan dan baru terdengar setelah bunyi asli didengar.

 

Bunyi Dibiaskan

Menjadi salah satu sifat dari gelombang yakni pembiasan atau refraksi, seperti adanya petir yang terdengar lebih keras jika muncul di malam hari ketimbang siang hari. Hal ini terjadi karena suhu udara atas pada siang hari lebih dingin ketimbang suhu udara bawah, begitu juga sebaliknya ketika pada malam hari.

 

Manfaat Gelombang Bunyi

Dalam praktik kenyataannya, gelombang bunyi timbul akibat adanya energi bunyi dan hal ini menimbulkan beberapa manfaat. Manfaat ini muncul dalam kehidupan manusia dan bahkan menjadi penentu krusial kondisi tertentu. Apa saja manfaat yang dihasilkan bunyi bagi kehidupan manusia, berikut di antaranya.

 

Cara cek kandungan lewat Ultrasonografi (USG)

Pengujian Ultrasonik

Terapi Ultrasonik.

Pembersih Ultrasonik.

Sonar.

 

Intensitas bunyi

Intensitas bunyi merupakan daya yang dibawa gelombang suara. Per satuan luas, gelombang suara tegak lurus dari arah cepat rambat gelombang. Ada juga taraf intensitas bunyi yang dinyatakan dalam desibel (dB). Rumus taraf intensitas bunyi ini dipakai untuk mengukur gelombang suara. Pada dasarnya rumus intensitas bunyi adalah daya (W) dibagi luas (m2).

 

Satuan intensitas bunyi adalah Watt per meter persegi. Telinga manusia bisa mendengar bunyi terendah yang dinamakan intensitas ambang dengar. Sedangkan intensitas tertinggi dapat didengar manusia adalah 1 W/m2. Bunyi bisa terdengar dua kali lebih keras jika intensitas 10 kali lebih besar. Para ahli mendefinisikan besaran yang dinamakan taraf intensitas bunyi. Pengertian taraf intensitas bunyi adalah hasil proses logaritma. Artinya jika masing-masing taraf intensitas 30 dB dibunyikan bersama, maka taraf intensitasnya bukan 60 dB. Cara mengetahui taraf intensitas yaitu menjumlahkan aljabar biasa. Taraf intensitas bunyi adalah nilai logaritma yang membandingkan intensitas bunyi, dengan intensitas ambang pendengaran. Contoh taraf intensitas bunyi yaitu sirine mobil.

Umumnya taraf intensitas bunyi dipakai untuk menunjukkan tingkat kebisingan yang dihasilkan sumber bunyi. Rumus taraf intensitas bunyi dinyatakan dalam desibel (dB). Desibel adalah satuan untuk mengukur intensitas suara ke telinga. Desibel menjadi unit pilihan dalam literatur ilmiah. Bunyi ke telinga dapat merasakan suara yang lebih akurat.

 

Rumus taraf intensitas bunyi yaitu: TI = 10 log l/lo Keterangan: TI = Taraf intensitas bunyi (dB) 

TI = Taraf intensitas bunyi (dB)

I = Intensitas bunyi (W/m²)

 lo = Intensitas ambang pendengaran manusia (10^-12 W/m²)

                                                

Rumus Begitu juga ketika jarak kalian dengan si sumber bunyi berubah

R1 jarak pertama

R2 jarak berikutnya

Diketahui lagu dangdut hajatan memiliki intensitas bunyi. Berapa intensitas dalam desibel?

 I = 10 ^-4  W/m²

Io  = 10  ^-12 W/m²

x

Berapa besar Intensitas Bunyi  

 

2. Pada jarak    3 meter dari sumber ledakan tabung gas LPG terdengar bunyi dengan taraf intensitas 70 dB. Berapa taraf intensitas bunyi ledakan tersebut pada jarak 30 meter?

3.Seorang siswa mendengar bunyi dengan taraf intensitas 70 dB. Jika intensitas ambang pendengaran adalah 10⁻¹² W/m² , berapa besar intensitas bunyi tersebut?