fisika: September 2010

Rabu, 15 September 2010

gelombang bunyi

Pengertian Bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari suatu getaran. Bunyi termasuk gelombang longitudinal yang merambat lurus kegala arah dari sumber tersebut. Berdasarkan frekwensinya bunyi dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu :
1. Bunyi Ultrasonik mempunyai frekwensi lebih dari 20000 Hz
2. Bunyi audiosonik frekwensinya antara 20 Hz sd 20000 Hz
3. Bunyi imfrasonik frekwensinya dibawah 20 Hz
Dari ketiga kelompok bunyi diatas hanya bunyi audiosonik yang dapat didengar oleh manusia.

Cepat rambat bunyi pada dawai (senar)
Menurut percobaan mersene diperoleh bahwa cepat rambat bunyi yang dihasilkan oleh sebuah senar (dawai) dapat dirumuskan sbb :

Frekwensi nada yang dihasilkan oleh sebuah senar (dawai) dan pipa organa Didalam pembahasan gelombang sudah diketahui bahwa hubungan antara cepat rambat gelombang (V) dengan panjang gelombang (λ) dinyatakan dengan rumus :

V = f . λ

Maka frekwensi yang dihasilkan oleh sebuah senar(dawai) dan pipa organa dapat dirumuskan sbb :

Keterangan :
V = Cepat rambat gelombang .................. (m/s)
F = Tegangan tali dawai .......................... (N)
f = Frekwensi nada (bunyi) .................... (Hz)
λ = Panjang gelombang ........................... (meter)
m = Massa dawai ..................................... (Kg)
l = Panjang tali dawai ............................... (meter)

Catatan :
1. Nada-nada yang dihasilkan oleh sebuah senar (dawai) :
Nada dasar jika ............................. l = (½) λ
Nada atas pertama jika ................. l = λ
Nada atas kedua jika ................... l = (3/2)λ dst

2. Nada dasar yang dihasilkan oleh pipa organa :
a. Pipa Organa Terbuka :
Nada dasar jika ............................. l = (½) λ
Nada atas pertama jika ................. l = λ
Nada atas kedua jika .................. l = (3/2)λ dst

b. Pipa organa tertutup :
Nada dasar jika ............................. l = (1/4) λ
Nada atas pertama jika ................. l = (3/4) λ
Nada atas kedua jika ................... l = (5/4) λ dst

Intensitas dan Taraf Intensitas bunyi

1. Intensitas bunyi adalah besarnya energi bunyi setiap satuan luas setiap detik

Secara Matematika Intensitas bunyi dirumuskan :

Keterangan :
I = Intensitas bunyi .................. (watt.m-2)
W = Energi bunyi ....................... (Joule)
P = Daya .................................. (watt)
A = Luas ................................... (m2) A = 4 π r2 (r = jarak ke sumber bunyi)
t = waktu ................................ (sekon)

2. Taraf Intensitas bunyi adalah merupakan hasil perbandingan antara logaritma Intensitas bunyi dengan Intensitas bunyi ambang. Secara mataematika Taraf ntensitas bunyi dapat dirumuskan :

Keterangan :
TI = Taraf Intensitas bunyi ................. (dB)
I = Intensitas bunyi ........................... (watt.m-2)
Io = Intensitas bunyi ambang ( Io = 1x10-12 watt.m-2)

Efek Dopller
Efek dopller adlah peristiwa naiknya atau turunnya frekwensi bunyi yang terdengar pengamat ketika sumber atau pengamat mendekati atau menjauhi. Besarnya frekwensi bunyi yang terdengar pengamat dirumuskan sbb:
Keterangan :
fp = frekwensi bunyi yang terdengar pengamat ....... (Hz)
fs = frekwensi bunyi sumber .................................... (Hz)
Vp= kecepatan pengamat ......................................... (m.s-1)
Vs= kecepatan sumber bunyi .................................... (m.s-1)
V = kecepatan bunyi ................................................. (m.s-1) Catatan :
Vp : positif jika pengamat mendekati sumber bunyi
Vp : negatif jika pengamat menjauhi sumber bunyi
Vs : positif jika sumber bunyi menjauhi pengamat
Vs : negatif jika sumber bunyi mendekati pengamat

gelombang

Pengertian Gelombang

Gelombang adalah bentuk dari getaran yang merambat pada suatu medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium perantaranya. Satu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah dan bukit (gelombang tranversal) atau menhitung jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan (gelombang longitudinal). Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu satu detik.

Jenis-Jenis Gelombang

1. Gelombang transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus dengan arah rambatannya. Satu gelombang terdiri atas satu lembah dan satu bukit, misalnya seperti riak gelombang air, benang yang digetarkan, dsb.

2. Gelombang longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang merambat dalam arah yang berimpitan dengan arah getaran pada tiap bagian yang ada. Gelombang yang terjadi berupa rapatan dan renggangan. Contoh gelombang longitudinal seperti slingki / pegas yang ditarik ke samping lalu dilepas.

Istilah Dalam Gelombang Laut

Gelombang adalah getaran yang merambat. Di dalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel perantaranya. Pada hakekatnya gelombang merupakan rambatan energi (energi getaran).

Macam-macam gelombang

Menurut arah getarnya:

· Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh: gelombang pada tali , gelombang permukaan air, gelobang cahaya, dll.

· Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit dengan arah rambatannya. Contoh: gelombang bunyi dan gelombang pada pegas.

Menurut amplitudo dan fasenya :

· Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombng.

· Gelombng diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

Menurut medium perantaranya:

· Gelombang mekanik adalah gelombang yang didalam perambatannya memerlukan medium perantara. Hampir semua gelombang merupakan gelombang mekanik.

· Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contoh : sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Persamaan umum gelombang

Besaran-besaran dalam gelombang hampir sama dengan besaran-besaran yang dimiliki oleh getaran, antara lain, periode, frekuensi, kecepatan, fase, amplitudo. Ada satu besaran yang dimiliki oleh gelombang tetapi tidak dimiliki oleh getaran, yaitu panjang gelombang.

Gelombang Stasioner (diam)

Gelombang stasioner ini dapat terjadi oleh karena interferensi (penggabungan dua gelombang yaitu gelombang datang dan pantul).

Pantulan gelombang yang terjadi dapat berupa pantulan dengan ujung tetap dan dapat juga pantul pantul merupakan kelanjutan dari gelombang datang (fasenya tetap), tetapi jika pantulan itu terjadi pada ujung tetap, maka gelombang pantul mengalami pembalikan fase (berbeda fase 1800) terhadap gelombang dating.

Penyebab terjadi gelombang laut dipengaruhi beberapa factor berikut: