Makalah Gelombang Dan Bunyi

PENDAHULUAN Latar Belakang Tanpa kita sadari dalam kehidupan sehari – hari banyak sekali peristiwa-peristiwa isika yang ter!adi" salah satunya yaitu #el$mbang dan Bunyi% #erak gel$mbang mun&ul didalam hampir tiap-tiap &abang isika" seperti gel$mbang air" gel$mbang  bunyi" gel$mbang &ahaya" gel$mbang radi$" dan gel$mbang elektr$magnetik  lainnya% 'elaslah bahwa siat-siat gel$mbang sangat penting di dalam isika% (etiap hari kita !uga tidak pernah terlepas dari apa yang dinamakan suara atau  bunyi% (uara atau bunyi diterima $leh salah satu pan&a indera kita yakni telinga% Bunyi atau suara dapat didengar karena adanya tiga hal% Pertama" adanya sumber   bunyi yang dihasilkan $leh suatu benda yang bergetar% )edua" adanya penerima  bunyi yaitu telinga kita yang mampu mendengarkan bunyi pada rentang *+ H, hing hingga ga .%. .%... .. H,% H,% Dan Dan keti ketiga ga"" adan adany ya medi medium um pera perant ntar araa kare karena na buny bunyii merupakan salah satu gel$mbang mekanik% #el$mbang dan Bunyi merupakan salah satu k$nsep /isika yang sangat penting untuk dipela!ari karena banyak sekali ge!ala alam yang menggunakan prinsip gel$mb gel$mbang ang dan bunyi% bunyi% 0leh 0leh karena karena itu kita kita memilik memilikii kewa!i kewa!iban ban untuk untuk selalu selalu mempela!ari ge!ala alam &iptaan Tuhan untuk mengambil manaat bagi kehidupan manusia%

1umusan 2asalah 1umusan masalah dari penulisan makalah ini yaitu 3 Apa yang dimagsud dengan gel$mbang serta apa sa!a siat dan !enis-!enis gel$mbang 4 Apa yang dimaksud dengan peristiwa pantulan gel$mbang" pembiasan gel$mbang dan intererensi gel$mbang 4 Apa hubungan dari pan!ang gel$mbang" peri$de" rekuensi" dan &epat rambat gel$mbang 4 Apa yang dimaksud dengan bunyi" gel$mbang bunyi serta apa sa!a siat dan !enis !enis bunyi berdasarkan rekwensinya 4 Apa yang dimagsud dengan Eek D$ppler 4 Apa sa!a pemanaatan gel$mbang bunyi dalam kehidupan sehari-hari 4 Tu!uan Tu!uan dari penulisan makalah ini yaitu 3 2amapu men!elaskan pengertian gel$mbang serta membedakan siat dan !enis !enis gel$mbang% 2ampu men!elaskan peristiwa pantulan gel$mbang" pembiasan gel$mbang dan intererensi gel$mbang% 2egetahui hubungan antara pan!ang gel$mbang" peri$de" rekuensi" dan &epat rambat gel$mbang% 2ampu men!elaskan bunyi" gel$mbang bunyi serta mampu membedakan siat dan  !enis-!enis bunyi berdasarkan rekwensinya% 2engetahui apa yang dimagsud dengan Eek D$pller% 2engetahui pemanaatan gel$mbang bunyi dalam kehidupan sehari-hari%

PE2BAHA(AN %* #el$mbang %*%* Deinisi gel$mbang #el$mbang dapat dideenisikan sebagai getaran yang merambat melalui medium yang dapat berupa ,at padat" &air" dan gas% #el$mbang ter!adi karena adanya sumber getaran yang bergerak terus-menerus% Di dalam perambatannya tidak diikuti $leh berpindahnya partikel-partikel perantaranya% Pada hakekatnya gel$mbang merupakan rambatan energi 5energi getaran6% %*% 'enis – !enis gel$mbang 2a&am gel$mbang dibedakan" 2enurut arah getarnya 3 - gel$mbang trans7ersal adalah gel$mbang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya% 8$nt$h3 gel$mbang pada tali " gel$mbang permukaan air" gel$bang &ahaya" dll% - gel$mbang l$ngitudinal adalah gel$mbang yang arah getarnya se!a!ar atau  berimpit dengan arah rambatannya% 8$nt$h3 gel$mbang bunyi dan gel$mbang  pada pegas% 2enurut amplitud$ dan asenya 3 - gel$mbang ber!alan adalah gel$mbang yang amplitud$ dan asenya sama di setiap titik yang dilalui gel$mbng% - gel$mbng diam 5stasi$ner6 adalah gel$mbang yang amplitud$ dan asenya  berubah 5tidak sama6 di setiap titik yang dilalui gel$mbang% 2enurut medium perantaranya 3 - gel$mbang mekanik adalah gel$mbang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara% Hampir semua gel$mbang merupakan gel$mbang mekanik% - #el$mbang elektr$magnetik adalah gel$mbang yang didala m perambatannya tidak memerlukan medium perantara% 8$nt$h 3 sinar gamma 596" sinar :" sinar ultra 7i$let" &ahaya tampak" inra merah" gel$mbang radar" gel$mbang T;" gel$mbang radi

%$ %*%< (iat – siat gel$mbang Untuk gel$mbang mekanik maupun gel$mbang elektr$magnetik" mempunyai = 5empat6 siat dasar" di antaranya adalah" Pemantulan 5releksi6

Dirumuskan n > indek bias 7 > &epat rambat gel$mbang ? > sudut sinar datang terhadap garis n$rmal r > sudut sinar bias terhadap garis n$rmal Pembiasan 5reraksi6 (inar datang dari tempat yang dalam ke tempat yang dangkal sinar akan dibiaskan mendekati garis n$rmal 5r @ i6" untuk sinar yang datang dari tempat yang dangkal menu!u tepat yang dalam sinar akan dibiaskan men!auhi garis n$rmal 5r  i6%

Pembel$kan 5diraksi6

Penggabungan 5intererensi6% Dua gel$mbang yang bertemu pada suatu titik akan mengalami intererensi% ?ntererensi ada  ma&am yaitu Destruksi" ter!adi !ika kedua gel$mbang yang bertemu asenya  berlawanan% )$nstrukti " ter!adi !ika kedua gel$mbang tersebut memiliki ase yang sama.

5a6 ?ntererensi k$nstrukti

5b6 ?ntererensi destrukti 

Dua titik pada gel$mbang sease !ika !arak pisahnya 56 sama dengan kelipatan  bulat dari satu pan!ang gel$mbang3  > nC % Dan berlawanan ase !ika !arak  pisahnya sama dengan kelipatan gan!il dari setengah pan!ang gel$mbang% Dirumuskan   > 5n-*6C  untuk n > *""<" F

%*%= Hubungan antara pan!ang gel$mbang" peri$de" rekuensi" dan &epat rambat gel$mbang% Pan!ang gel$mbang merupakan !arak antara dua buah pun&ak gel$mbang yang  berurutan" atau !arak antara dua buah dasar gel$mbang yang berurutan% (edangkan tinggi maksimum atau simpangan ter!auh dari gel$mbang trans7ersal merupakan amplitud$ gel$mbang" Amplitud$ pada gel$mbang trans7ersal menyatakan  besarnya energi yang dibawa $leh gel$mbang tersebut% /rekwensi gel$mbang dideinisikan sebagai banyaknya gel$mbang yang terbentuk dalam satu satuan waktu 5dalam satu detik6% /rekwensi pada gel$mbang  bergantung pada rekwensi sumber getarnya% /rekwensi gel$mbang dinyatakan dalam satuan hert, 5H,6 atau s-*% (edangkan peri$de merupakan kebalikan dari rekwensi 8epat rambat gel$mbang dideinisikan sebagai perbandingan antara perpindahan 5s6 terhadap selang waktu 5t6 (e&ara matematis hubungan dari keempatnya dapat dituliskan men!adi "

T

v=

 λ Τ 

¿

1 f 

v = λ ∙ f 

v > 8epat rambat gel$mbang

 λ = Panjanggelombang

T > Peri$de  f > /rekuensi

% Bunyi %%* Deinisi bunyi dan gel$mbang bunyi Bunyi adalah suatu bentuk gel$mbang l$ngitudinal yang merambat se&ara  perapatan dan perenggangan terbentuk $leh partikel ,at perantara serta ditimbulkan $leh sumber bunyi yang mengalami getaran% #el$mbang bunyi adalah gel$mbang yang dirambatkan sebagai gel$mbang mekanik l$ngitudinal yang dapat men!alar dalam medium padat" &air dan gas%

%% (iat – (iat Bunyi (iat-siatbunyi meliputi 3 2erambat membutuhkan medium 2erupakan gel$mbang l$ngitudinal Dapat dipantulkan Pengertian mengenai siat-siat dasar isik bunyi merupakan suatu hal yang sangat  penting untuk diketahui dalam mengembangkan suatu pendekatan se&ara sistematis terhadap masalah k$ntr$l kebisingan% Bunyi mempunyai beberapa siat seperti3 Asal dan Perambatan Bunyi (emua benda yang dapat bergetar mempunyai ke&enderungan untuk menghasilkan bunyi% Bunyi termasuk gel$mbang mekanik l$ngitudinal% /rekuensi adalah banyaknya getaran per banyaknya waktu pada waktu lampau satuan dari ukuran sebuah rekuensi dideinisikan sebagai banyaknya siklus  perdetik% /rekuensi bunyi !uga dapat dideinisikan sebagai !umlah peri$de siklus k$mpresi dan regangan yang mun&ul dalam satu satuan waktu" se&ara matematis dituliskan >*GT

dimana 3  > /rekuensi 5H,6 T > aktu 5detik6

8epat 1ambat Bunyi Bunyi bergerak pada ke&epatan berbeda-beda pada tiap media yang dilaluinya% Pada media gas udara" &epat rambat bunyi tergantung pada kerapatan" suhu" dan

tekanan

∁

=

√

γ .Pa  ρ

dimana 3 & > 8epat rambat bunyi 5mGs6 9 > 1asi$ panas spesiik 5untuk udara > *"=*6 Pa > Tekanan atm$sir 5Pas&al6 I > )erapatan 5)gGm<6 T > (uhu 5)6 Pada media padat bergantung pada m$dulus elastisitas dan kerapatan" ∁=

√

 E  ρ

dimana 3 E > 2$dulus y$ung 5NGm6

 ρ  > )erapatan 5)gGm<6 sedangkan" Pada media &air bergantung pada m$dulus bulk dan kerapatan%

∁=

√

 K   ρ

dimana 3 ) > 2$dulus bulk 5NGm6

 ρ  > )erapatan 5)gGm<6

Pan!ang #el$mbang Pan!ang suatu gel$mbang bunyi dapat dideinisikan se bagai !arak yang ditempuh $leh perambatan bunyi selama tiap siklus% Hubungan antara pan!ang gel$mbang" rekuensi" dan &epat rambat bunyi dapat ditulis sebagai

 λ =

c f 

dimana 3 C > Pan!ang gel$mbang bunyi 5m6 & > 8epat rambat bunyi 5mGs6  > /rekuensi 5H,6 ?ntensitas Bunyi ?ntensitas bunyi adalah aliran energi yang dibawa gel$mbang udara dalam suatu

daerah per satuan luas

 I =

dimana 3 ? > ?ntensitas bunyi 5Gm6  > Daya akustik 5att6

W   A

A > Luas area yang ditembus tegak lurus $leh gel$mbang bunyi 5m6 Tingkatan ?ntensitas Bunyi ?ntensitas bunyi sangat penting diperhatikan untuk mengetahui radiasi t$tal yang menu!u udara $leh sumber bunyi dan untuk mengetahui tekanan bunyi% Tingkatan ?ntensitas bunyi dideinisikan dalam rumus berikut3

TI =10log

I   Iref 

dimana 3 ? > ?ntensitas bunyi 5Gm6 ?re > ?ntensitas reerensi 5*.-* Gm6

%%< 'enis – !enis gel$mbang bunyi menurut rekwensinya

(ebagai bentuk gel$mbang" bunyi memiliki rekwensi% Berdasar kan rekwensinya" gel$mbang bunyi dibagi men!adi tiga !enis" yaitu audi$s$nik" ultras$nik" dan inras$nik% a% #el$mbang audi$s$nik 5audible wave6% #el$mbang audi$s$nik merupakan gel$mbang  bunyi yang berada pada rentang rekwensi pendengaran kita" yakni berada pada kisaran rekwensi antara *+ H, hingga .%... H,%  b% #el$mbang inras$nik 5infrasonic wave6% #el$mbang inras$nik merupakan gel$mbang  bunyi yang rekwensinya berada di bawah rekwensi gel$mbang audi$s$nik" yaitu rekwensinya lebih ke&il dari *+ H,% &% #el$mbang ultras$nik 5ultrasonic wave6% #el$mbang ultras$nik merupakan gel$mbang  bunyi yang rekwensinya berada di atas rekwensi gel$mbang audi$s$nik" yaitu

rekwensinya lebih besar dari .%... H,%

%%= Eek D$ppler  Eek D$ppler adalah eek berubahnya rekwensi bunyi yang didengar $leh  pendengar karena sumber bunyi atau pendengar yang bergerak% Bila sumber bunyi mendekati pendengar atau pendengar mendekati sumber bunyi" maka pendengar akan menerima rekwensi bunyi yang lebih tinggi daripada rekwensi bunyi aslinya% (ebaliknya" bila sumber bunyi men!auhi pendengar atau pendengar men!auhi sumber bunyi" maka pendengar akan menerima rekwensi bunyi yang lebih rendah daripada rekwensi bunyi aslinya% (e&ara matematis" hubungan antara rekwensi sumber bunyi" rekwensi bunyi yang didengar $leh pendengar" serta ke&epatan sumber bunyi dan pendengar dinyatakan $leh persamaan berikut%

 f  p =

(

v±Vp v±Vs

)

dengan3 p > rekwensi yang diterima $leh pendengar% s > rekwensi sumber bunyi% 7p > ke&epatan pendengar% 7s > ke&epatan sumber bunyi% 7 > &epat rambat bunyi di udara%

 f 

.  s

PENUTUP )esimpulan #el$mbang adalah getaran atau energi yang merambat% (iat umum gel$mbang" pemantulan 5releksi6" pembiasan 5reraksi6" pembel$kan 5diraksi6" dan penggabungan 5intererensi6 Pembiasan adalah pembel$kan gel$mbang yang datang dari suatu medium menu!u medium lain yang berbeda% Dan berlaku hubungan sebagai berikut3

n=

n 2 sin i v 1  λ 1 = = = n 1 sin r v 2  λ 2

 Difraksi adalah pembel$kan gel$mbang ketika gel$mbang melalui penghalang  berupa &elah sempit%  Interferensi adalah penggabungan antara dua gel$mbang atau lebih pada suatu titik% ?ntererensi ada dua ma&am yakni k$nstrukti dan destrukti  Tara intensitas bunyi 5T?6 dideinisikan sebagai l$garitma perbandingan intensitas  bunyi dengan intensitas ambang pendengaran%

TI =10log

I   Iref 

'ika terdapat n sumber bunyi maka tara intensitas t$tal adalah TIo =TI + 10log n

'ika tara intensitas di suatu titik yang ber!arak r * adalah dan yang ber!arak r  adalah T?3

()

r1 TI 2=TI  1 −10log r2

2

Bunyi dihasilkan $leh sebuah sumber bunyi" yaitu benda yang bergetar% Bunyi atau suara dapat kita dengar karena adanya tiga hal" yakni adanya sumber bunyi" adanya penerima  bunyi" dan adanya medium perantara% Bunyi merupakan !enis gel$mbang mekanik  l$ngitudinal" dimana daalm perambatannya bunyi memerlukan medium  perambatan 8epat rambat bunyi bergantung pada bahan atau !enis medium perambatannya dan suhu medium  perambatannya

Berdasarkan rekwensinya" gel$mbang bunyi dibedakan men!adi gel$mbang audi$s$nik" gel$mbang inras$nik" dan gel$mbang ultras$nik%gel$mbang Eek D$ppler merupakan eek berubahnya rekwensi yang didengar $leh  pendengar  karena sumber bunyi atau pendengar yang bergerak% /en$mena ini ter!adi manakala ada sumber bunyi mendekati pendengar yang diam" atau pendengar mendekati sumber   bunyi yang diam" atau kedua-duanya bergerak%