Cepat Rambat Bunyi di Udara
Pendahuluan
Dalam kehidupan sehari-hari manusia dapat mendengarkan berbagai macam suara atau bunyi. Syarat bunyi dapat terdengar oleh manusia adalah adanya sumber bunyi (benda yang bergetar), medium yang merambatkan serta s erta adanya pengamat atau pendengar. Sumber bunyi ditimbulkan oleh suatu benda yang bergetar, getaran tersebut selanjutnya merambat melalui suatu medium berupa udara. Dengan demikian bunyi yang bersumber dari suatu benda dapat terdengar oleh manusia dalam bentuk gelombang bunyi. Tanpa adanya medium perambatan, bunyi tidak akan bisa mengalami perambatan. Contoh saja diruang hampa, manusia tidak akan bisa mendengar bunyi dikarenakan tidak adanya udara yang berfungsi sebagai medium perambatan.
Dasar Teori
Bunyi adalah suatu bentuk gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan, terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran. Hal ini menyebabkan gangguan kerapatan medium. Gangguan itu dijalarkan di dalam medium melalui interaksi molekul-molekulnya. Getaran molekul tersebut berlangsung sepanjang arah penjala ran gelombang. Ketika molekul-molekul ini bertumbukan dengan molekul-molekul tetangganya, maka molekul-molekul tersebut berosilasi. Dengan cara demikian maka gelombang bunyi dapat dijalarkan. Gelombang bunyi dapat merambat melalui medium zat padat, zat cair, dan zat gas. Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan gelombang-gelombang longitudinal ke segala arah melalui medium tersebut. Bunyi tidak dapat merambat melalui vakum (ruang hampa). Bukti nyatanya yaitu pada para astronot di bulan yang tidak dapat saling berbicara secara langsung walaupun jarak mereka sangat dekat. Hal ini dikarenakan bulan tidak memiliki atmosfer seperti di bumi, sehingga tidak ada medium yang berfungsi untuk merambatkan bunyi. Untuk bisa berkomunikasi, mereka menggunakan alat komunikasi melalui gelombang radio, dimana gelombang radio termasuk dalam spektrum gelombang elektromagnetik. Jenis gelombang ini bisa merambat walaupun tidak ada medium perambatan. Bunyi yang merambat melalui suatu medium dapat mengalami pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Peristiwa tersebut membuktikan bahwa bunyi merambat sebagai gelombang.
Dalam gelombang bunyi terdapat istilah-istilah sebagai berikut:
Periode (diberi notasi T) adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk menjalani satu getaran penuh.
Frekuensi (diberi notasi f) adalah banyak getaran yang ditempuh benda dalam suatu satuan waktu (misal 1 sekon).
Amplitudo (diberi notasi A) adalah simpangan maksimum dari suatu getaran.
Simpangan (diberi notasi y) adalah jarak suatu benda dari titi k setimbang.
Cepat rambat bunyi (di beri notasi v) adalah jarak yang ditempuh bunyi dalam waktu satu sekon. Faktor-faktor yang mempengaruhi cepat rambat bunyi.
a. Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat. b. Suhu mediumnya, me diumnya, dimana semakin panas suhu medium yang dilalui maka semakin cepat bunyi merambat. Laju bunyi berbeda untuk materi yang berbeda, pada udara di suhu 0 0C dan tekanan 1 atm, bunyi merambat dengan laju 331 m/s, m/s , namun laju tersebut dapat bertambah bertamba h sekitar sekit ar 0,60 m/s untuk setiap kenaikan temperature satu derajat Celcius : v=(331+0,6T)m/s (Rumus Miller) dimana T adalah temperature dalam 0C. Dengan demikian pada suhu udara 15 derajat celsius, bunyi dapat merambat di udara bebas pada kecepatan 340 m/s. Rumus cepat rambat bunyi adalah : v= s/t dimana: v = cepat rambat bunyi (m/s) s = jarak tempuh (m) t = waktu tempuh (s) Bunyi merupakan salah satu contoh gelombang mekanik, panjang gelombang mekanik dalam suatu medium tertentu dapat dideskripsikan sebagai: = cw /
f
Dengan notasi cw dan f menunjukkan kecepatan dan frekuensi gelombang mekanik (Hirose & Lonngren, 1985). Manusia memiliki batas pendengaran terhadap bunyi. Bunyi yang berfrekuensi sangat rendah dan berfrekuensi terlalu tinggi tidak dapat didengar oleh telinga manusia. Berdasarkan
frekuensinya, gelombang bunyi dibedakan menjadi tiga, yaitu gelombang infrasonik, gelombang audiosonik, dan gelombang ultrasonik. 1. Gelombang Infrasonik Gelombang infrasonik adalah gelombang yang mempunyai frekuensi dibawah jangkauan manusia, yaitu lebih kecil dari 20 Hz. Gelombang infrasonik hanya mampu didengar oleh beberapa binatang seperti jangkrik, anjing. 2. Gelombang Audiosonik Gelombang audiosonik adalah gelombang yang mempunyai frekuensi antara 20 sampai 20.000 Hz. Gelombang audiosonik merupakan gelombang yang mampu didengar oleh pendengaran manusia dan sebagian besar binatang. 3. Gelombang Ultrasonik Gelombang ultrasonik mempunyai frekuensi di atas jangkauan pendengaran manusia, yaitu lebih besar dari 20.000 Hz. Kelelawar pada malam hari memancarkan gelombang ultrasonik dari mulutnya. Gelombang ini akan dipantulkan kembali bila mengenai benda. Dari gelombang pantul yang didengar tadi, kelelawar dapat mengetahui jarak dan ukuran benda yang berada di depannya. depannya.
Referensi: http://catatanfisika08.blogspot.com/2011/04/cepat-rambat-bunyi-di-udara.html http://mariopratama.wordpress.com/materi-fisika/data-logging/penentuan-cepat-rambat bunyi-di-udara/ http://mulyawulansari.blogspot.com/2013/06/cepat-rambat-bunyi.html
