Karakteristik & Cepat Rambat Bunyi

BUNYI

Bunyi merupakan gelombang mekanik yang dalam perambatannya arahnya sejajar dengan arah getarnya (gelombang longitudinal).

Syarat terdengarnya bunyi ada 3 macam:

-          Ada sumber bunyi

-          Ada medium (udara)

-          Ada pendengar

Sifat-sifat bunyi meliputi :

-          Merambat membutuhkan medium

-          Merupakan gelombang longitudinal

-          Dapat dipantulkan

Karakteristik Bunyi ada beberapa macam antara lain  :

-          Nada adalah bunyi yang frekuensinya teratur.

-          Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur.

-          Warna bunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama tetapi terdengar berbeda.

-          Dentum adalah bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.

-          Cepat rambat bunyi

-          Karena bunyi merupakan gelombang  maka bunyi mempunyai cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :

-           

Karakteristik Lain Bunyi adalah :

1. A M P L I T U D O = tinggi gelombang – berpengaruh pada loudness – satuan Desibel / dB
2. F R E K W E N S I = jumlah getaran/ detik – berpengaruh pada pitch/ tinggi rendah nada – satuan Herz / Hz
3. FASA/ PHASE = arah lekuk gelombang – berfungsi untuk mengukur perbedaan dua atau lebih gelombang sinus – ukuran satuannya adalah dalam derajat
4. V E L O C I T Y = cepat rambat bunyi yang tergantung oleh temperatur udara
5. WAVELENGTH = Panjang Gelombang – berhubungan dengan lokalisasi tanggapan frekwensi (low-high) pada pendengaran
6. Harmonic = kekayaan dan karakter bunyi, padan katanya adalah timbre/ warna suara
7. Envelope = uraian peristiwa bunyi yang terdiri dari Attack – Decay – Sustain – Release / ADSR

Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat.

Suhu medium, semakin panas suhu medium yang dilalui maka semakin cepat bunyi merambat. Hubungan ini dapat dirumuskan kedalam persamaan matematis (v = v0 + 0,6.t) dimana v0 adalah cepat rambat pada suhu nol derajat dan t adalah suhu medium.

Bunyi bedasarkan frekuensinya dibedakan menjadi 3 macam yaitu

Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz. Makhluk yang bisa mendengan bunyii infrasonik adalah jangkrik.

Audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz sampai dengan 20 kHz. atau bunyi yang dapat didengar manusia.

Ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya lebihdari 20 kHz. makhluk yang dapat mendengar ultrasonik adalah lumba-lumba.

Persamaan yang digunakan dalam bab bunyi sama dengan pada bab gelombang yaitu v = s/t

BUNYI PANTUL
Bunyi pantul dibedakan menjadi 3 macam yaitu :

1.       Bunyi pantul memperkuat bunyi asli yaitu bunyi pantul yang dapat memperkuat bunyi asli. Biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi dan dinding pantul jaraknya tidak begitu jauh (kurang dari 10 meter)

2.       Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20 meter.

3.       Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20 meter

Perbedaan antara Nada dengan Desah, Nada adalah bunyi yang mempunyai frekuensi teratur sedangkan Desah adalah bunyi yang mempunyai frekuensi tidak teratur.
Beberapa manfaat gelombang bunyi dalam hal ini adalah pantulan gelombang bunyi adalah

dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut disini yang digunakan adalah bunyi ultrasonik

mendeteksi janin dalam rahim, biasanya menggunakan bunyi infrasonik

mendeteksi keretakan suatu logam dan lain-lain.

diciptakannya speaker termasuk manfaat dari bunyi audiosonik.

Persamaan yang digunakan dalam bunyi sama dengan dalam gelombang yaitu v = s/t. Untuk bunyi pantul digunakan persamaan v = 2.s/t

Cepat Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi ialah jarak yang ditempuh oleh gelombang bunyi setiap satu satuan waktu. Cepat rambat bunyi diselidiki oleh ilmuwan Belanda yang bernama Van Beek dan Moll. VanBeek dan Moll menghitung besarnyacepat rambat bunyi yang dirumuskan :

 
V = s/t
Dimana :
V =cepat rambat bunyi (m/s)
S = jarak (m)
t= waktu (s) 

jika diketahui frekuensi (f), panjang gelombang (λ) atauun periode (T) dari suatu gelombang bunyi. Maka cepat rambat gelombang bunyi dapat ditentukan menggunakan persamaan :

V = λ x f, atau V = λ / T

cepat rambat bunyi berbeda pada masing-masing medium. Cepat rambat bunyi paling besar pada zat padat, dan paling kecil pada zat gas. Cepat rambat bunyi bergantung pada suhu. Contoh Cepat rambat bunyi pada rel kereta api 6000 m/s, cepat rambat bunyi pada air yang bersuhu 0 ⁰C 1500 m/s, cepat rambat bunyi pada udara yang bersuhu

0 ⁰C 330m/s, sepat rambat bunyi pada udara yang bersuhu 25 ⁰C 340 m/s. 

Pada malam hari suara kereta api terdengar lebih jelas daripada pada siang hari, hal ini disebabkan pada malam hari suhu permukaan bumi lebih kecil daripada suhu di udara. Bunyi merambat lebih lambat pada suhu rendah sehingga pada malam hari suara kereta api tidak enyebar ke atas tetapi menyebar di permukaan bumi.
Cepat rambat bunyi dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman air laut, bisa di hitung dengan rumus:

S = ½ Vt

Dimana
S = kedalaman laut (m)
V = kecepatan rambat bunyi dalam air (m/s)
t = waktu yang diperlukan (s). 

Contoh soal :
1. Jika cepat rambat bunyi 320 m/s, tentukan frekuensi dan periode gelombang bunyi jika panjang gelombang 10 meter.
diketahui :
ν = 320 m/s
λ = 10 m
ditanya
a. f. . . ?
b. T . . . ?
jawab :
a. V = λ x f
f= V / λ
f= 320/10
f= 32Hz
b. V = λ / T
T = λ / V
T = 10/320
T = 1/32 sekon

2. Sebuah kapal akan mengukur kedalaman laut menggunakan perangkat suara. Jika bunyi ditembakkan ke dasar laut, bunyi pantul diterima setelah 4 detik. Tentukan kedalaman laut tersebut jika cepat rambat bunyi 2000 m/s
Diketahui :
t= 4 s
V = 2000 m/s
Ditanya :
S . . . ?
Jawab :
S = ½ v t
S = ½ (2000.4)
S = ½ (8000)
S = 4000 m