PENGERTIAN
BUNYI
Gelombang Bunyi adalah salah satu bentuk
energi. Energi bunyi tersebut berasal dari benda yang bergetar, getaran yang
merambat disebut gelombang. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang
merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat
perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran.
Kita dapat mendengar bunyi karena bunyi
tersebut merambat dari sumber bunyi sampai telinga kita. Sumber bunyi yang
bergetar akan menggetarkan udara disekitarnya, selanjutnya molekul udara yang
bergetar akan menjalar sampai telinga kita. Getaran molekul udara membentuk
rapatan dan regangan.
Apabila sebuat senar gitar kita petik maka
akan terjadi getaran pada senar gitar yang menimbulkan bunyi. Jika senar dawai
gitar tersebut kita pegang, maka getaran dan bunyi pada senar akan hilang.
Ketika beduk dipukul, atau gitar di petik, senar gitar atau beduk tampak
bergetar waktu dibunyikan. Saat senar bergetar terdengarlah bunyi. Bunyi gitar
akan melemah jika getarannya melemah, akhirnya bunyi pun menghilang.
Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan
berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan
kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo
atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.
SYARAT
TERDENGARNYA BUNYI
Syarat
terdengarnya bunyi ada 3 macam:
1. Ada medium
·
Bunyi dapat
merambat melalui benda gas seperti udara. Bunyi Guntur dapat kita dengar karena
ada udara. Cepat rambat bunyi di udara pada suhu 200C adalah 343 m per detik.
·
Bunyi dapat
pula merambat melalui benda cair seperti untuk mencari harta karun atau kapal
yang tenggelam di dasar laut. Cepat rambat bunyi di air kira-kira 1.500 m per
detik.
Selain itu, bunyi dapat merambat melalui benda
padat seperti jika kita mengetuk meja
dengan penggaris. Cepat rambat bunyi di baja kira-kira 6.000 m per detik.
2. Ada sumber bunyi
Semua
getaran benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Contohnya :
bunyi gong yang dipukul dan bunyi seruling yang ditiup dan sebagainya.
1.
Ada
pendengar
Pendengar
bunyi yaitu manusia dan hewan-hewan.
SIFAT-SIFAT BUNYI
Sifat-sifat
bunyi meliputi :
a. Gelombang bunyi memerlukan medium dalam
perambatannya .
Karena
gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya bunyi
memerlukan medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat,
gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara,
atau udara.
b. Gelombang bunyi mengalami pemantulan
(refleksi)
Salah satu sifat gelombang adalah dapat
dipantulkan sehingga gelombang bunyi juga dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang adalah sudut
datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat
dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung.
c. Gelombang bunyi mengalami pembiasan
(refraksi).
Salah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan.
Peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi
petir terdengar lebih keras dari pada siang hari. Hal ini disebabkan karena
pada pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada dilapisan bawah.
Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka
kecepatan bunyi dilapisan udara atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang
berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang
sebaliknya terjadi pada malam hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat
dari lapisan udara atas kelapisan udara bawah. Untuk lebih jelasnya hal ini
dapat kalian lihat pada gambar dibawah.
d. Gelombang bunyi mengalami pelenturan
(difraksi)
Gelombang bunyi sangat mudah mengalami
difraksi karena gelombang bunyi diudara memiliki panjang gelombang dalam
rentang sentimeter sampai beberapa meter. Seperti yang kita ketahui, bahwa
gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah didifraksikan. Peristiwa difraksi
terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil ditikungan jalan
walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan
tinggi dipinggir tikungan.
e. Gelombang bunyi mengalami perpaduan
(interferensi).
Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan
gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi
konstruktif (penguatan bunyi) dan interferensi destruktif (pelemahan bunyi). Misalnya waktu kita berada
diantara dua buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau
hampir sama maka kita akan mendengar
bunyi yang keras dan lemah secara bergantian. Merambat membutuhkan medium
KARAKTERISTIK
BUNYI
Karakteristik
Bunyi ada beberapa macam antara lain :
·
Nada adalah
bunyi yang frekuensinya teratur.
·
Desah adalah
bunyi yang frekuensinya tidak teratur.
·
Timbre
adalah warna bunyi, berupa keseluruhan
kesan pendengaran yang kita peroleh dari sumber bunyi, setelah dipengaruhi
resonansi dan zat pengantar. Warna bunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama
tetapi terdengar berbeda.
·
Dentum
adalah bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.
CEPAT RAMBAT
BUNYI
Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh jenis
medium perambatannya. Medium udara, air, zat
padat dan suhu akan menghasilkan cepat rambat bunyi yang
berbeda-beda. Semakin padat suatu medium
makin rapat pula partikel dalam medium dan makin kuat gaya kohesi diantara
partikel medium tersebut. Sehingga suatu bagian dari medium yang bergetar akan
menyebabkan bagian lain ikut bergetar secara cepat.
a.
Pemantulan Gelombang (Refleksi Gelombang)
Pemantulan gelombang pada tangki riak, pada
pemantulan ini diperoleh gelombang lingkaran yang pusatnya adalah sumber
gelombang S. Gelombang pantul yang dihasilkan oleh bidang lurus juga berupa
gelombang lingkaran S sebagai pusat lingkaran. Jarak S ke bidang pantul sama
dengan jarak s ke bidang pantul.
Menurut Hukum Snellius, gelombang dating,
gelombang pantul, dan garis normal berada pada satu bidang dan sudut datang akan
sama dengan sudut pantul, seperti tampak pada gambar berikut:
·
Untuk
gelombang dua atau tiga dimensi seperti gelombang air, kita mengenal dengan
istilah sinar gelombang dan muka gelombang.
Muka gelombang (Front wave) didefinisikan
sebagai tempat kedududkan titik – titik yang memiliki fase yang sama pada
gelombang, pada gambar di samping ini menunjukkan lingkaran – lingkaran
tersebut merupakan muka gelombang. Jarak antara muka gelombang yang berdekatan
sama dengan satu gelombang (λ). Sinar gelombang adalah garis yang ditarik
dengan arah tegak lurus terhadap muka gelombang.
Bila gelombang melingkar merambat terus
kesegala arah maka pada jarak yang jauh dari sumber gelombang, kita akan
melihat muka gelombang yang hamper lurus, seperti halnya gelombang air laut
yang sampai dipantai. Muka gelombang yang seperti ini disebut sebagai muka
gelombang bidang.
Demikian pula dengan suhu suatu medium. Makin
tinggi suhu suatu medium, makin cepat getaran partikel-partikel dalam medium
tersebut, sehingga proses perpindahan getaran semakin cepat. Karena bunyi
merupakan gelombang maka bunyi mempunyai
cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :
1. Kerapatan partikel medium yang dilalui
bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat,
sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat.
2. 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.
·
Ultrasonik
adalah bunyi yang frekuensinya lebihdari 20 kHz. makhluk yang dapat mendengar
ultrasonik adalah lumba-lumba dan kelelawar.
Bunyi merambat di udara dengan kecepatan
1.224 km/jam. Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih
rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan
bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat
daripada di udara Rumus mencari cepat rambat bunyi adalah
PEMANTULAN
BUNYI
Pada suhu udara 15 derajat selsius bunyi
dapat merambat di udara bebas pada kecepatan 340 meter per detik. Suhu udara yang lebih panas atau lebih dingin
memengaruhi kecepatan bunyi di udara. Semakin rendah suhu udara makan cepat
rambat bunyi semakin cepat karena partikel udara lebih banyak. Jenis-Jenis
Bunyi Pantul Terdapat beberapa jenis bunyi pantul yaitu, gaung, dan gema :
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. Sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas. Timbulnya gaung
didalam gedung sangat merugikan sehingga gaung harus diredam atau di serap,
bahan yang biasa digunakan untuk dapat mencegah terjadinya gaung adalah gabus,
busa,dan kapas.
3. Gema adalah bunyi pantul yang terdengar
setelah bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20 meter. Gema
terjadi jika bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan, seperti tebing pegunungan,
dan kembali kepada kita segera setelah bunyi asli dikeluarkan. Meskipun suara
yang dihasilkan lebih lemah dari bunyi asli.
KEKUATAN BUNYI
Bunyi
yang kuat bebeda dengan bunyi yang tinggi. Kekuatan bunyi tidak
ditentukan oleh frekuensi bunyi, tetapi oleh hal-hal yang lain, khususnya, amplitudo,
resonansi, dan jarak.
·
Amplitudo
adalah lebar getar atau simpang getar yang dibuat oleh sumber bunyi. Semakin
lebar getaranya, semakin kuat pula bunyinya.
·
Resonansi
berarti ikut bergetar sejalan getaran bunyi. Biasanya dilakukan oleh benda atau
bagian terdekatnya. Dan sedikit banyak kejadian ini akan menambah kekuatan
getar sumberbunyi. Contoh gitar, walaupun sumber bunyinya pada senar, namun
kekuatannya bunyinya lebih berasal dari kotak kayunya. Sebab, udara di dalam
kotak itulah pelaku resonansi, yang justru lebih kuat daripada sumber bunyi.
Sehingga kotak tersebut dinamakan kotak resonator. Namun kotak resonatornya
hanya berlaku pada gitar accostic. Pada gitar elektrik resonansi dibuat oleh
proses elektrik.
·
Jarak
dimaksukan bahwa kekutan bunyi juga ditentukan oleh jarak antara sumber bunyi
dengan alat pendengar atau penerima. Memakin dekat, akan semakin keras
bunyinya. Sebagaimana frekuensi, kekuatan bunyi juga dapat diiukur. Biasanya
digunakan satuan decibel yang disngkat db.
Angka
petunjuk antara 0 db sampai kurang lebih 120 db. Sebagai bandingan, bunyi biola
selembut-lembutnya yang setara dengan siulan kita lebih kurang 20 db. Sedangkan
bagian kuat dari pemain orkes besar kurang lebih hanya mencapai 95 db.
MANFAAT
BUNYI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Beberapa
Manfaat adanya bunyi, antara lain :
1. Sifat-sifat gelombang bunyi, seperti
sifat pemantulan, nada, dan frekuensi ultrasonik, bermanfaat dalam kehidupan
manusia. Dengan adanya tangga nada, umat manusia menjadi lebih “manusia”.
Nada-nada dilantunkan sebagai ekspresi pemikiran, motivasi, dan emosi.
2. Mendeteksi adanya tumor, menyelidiki
otak, hati, dan liver, menghancurkan batu ginjal.
3. Tentu kita pernah mendengar apa yang
disebut dengan USG (Ultrasonografi) sebagai metode untuk mendeteksi janin.
Walaupun penggunaan gelombang ultrasonik kalah akurat dengan sinar-X (rontgen),
namun belum pernah ditemukan hingga saat ini efek samping dari penggunaan
gelombang ultrasonik dibandingkan dengan penggunaan sinar-X.
4. Penggunaan bersama-sama gelombang
ultrasonik dan sifat pemantulan digunakan dalam alat yang disebut SONAR (Sound
Navigating Ranging) bermanfaat untuk mengukur kedalaman laut, mendeteksi
ranjau, kapal tenggelam, letak palung laut, dan letak kelompok ikan.
5. Selain di laut, di darat pun gelombang
ultrasonik dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan minyak dan mineral dalam
bumi.
6. Pemantulam bunyi dapat digunakan untuk
mengukur panjang lorong gua, atau menyelidiki kerusakan logam.
MANFAAT
BUNYI DALAM TEKNOLOGI
1. Radio
Radio energi adalah bentuk level energi
elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan
kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan paling banyak adalah
komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar berguna untuk
mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi, mengukur curah
hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang
gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
2. Microwave
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar
antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan
pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada
sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan
refleksinya diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh
aplikasi adalah Tropical Rainfall Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager
(TMI), yang mengukur radiasi microwave yang dipancarkan dari Spektrum
elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur penguapan,
kandungan air di awan dan intensitas hujan.
3. Infrared
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis
dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus
disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang
sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri.
Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan
menyembunyikan alarm. Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi
sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat
dalam unit, sehingga kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan
menggunakan remote control.
4. Ultraviolet
Sinar UV
diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit
kulit.
5. Sinar X
Sinar X ini
biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam
badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar
X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan
sinar X yang terlalu lama.
6. Alat musik
Pada alat musik seperti gitar sumber bunyinya
dihasilkan oleh benda yang bergetar, yaitu senar. Jika senar dipetik dengan
amplitodu (simpangan) yang besar maka bunyi yang ditimbulkan akan lebih keras.
Dan jika ketegangan senar di diregangkan maka suara lengkingannya akan semakin
tinggi. Begitu pula pada kendang dan alat musik yang lain. Suara timbul karena
sumber suara digetarkan.
7. Kacamata Tunanetra
Kacamata
tunanetra dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik memanfaatkan
pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca tuna netra pada
gambar berikut.
8. Mengukur kedalaman laut
Mengukur
kedalaman laut untuk menentukan kedalaman laut (d) jika diketahui cepat rambat
bunyi (v) dan selang waktu (t), pengiriman dan penerimaan pulsa adalah :
9. Alat kedokteran
Alat kedokteran misalnya pada pemeriksaan USG
(ultrasonografi). Sebagai contoh, scaning ultrasonic dilakukan dengan
menggerak-gerakan probe di sekitar kulit perut ibu yang hamil akan menampilkan
gambar sebuah janin di layar monitor. Dengan mengamati gambar janin, dokter
dapat memonitor pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan janin. Tidak seperti
pemeriksaan dengan sinar X, pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak berisiko),
baik bagi ibu maupun janinnya karena pemerikasaan atau pengujian dengan
ultrasonic tidak merusak material yang dilewati, maka disebutlah pengujian
ultrasonic adalah pengujian tak merusak (non destructive testing, disingkat NDT).
Tehnik scanning ultrasonic juga digunakan untuk memeriksa hati (apakah ada
indikasi kanker hati atau tidak) dan otak. Pembuatan perangkat ultrasound untuk
menghilangkan jaringan otak yang rusak tanpa harus melakukan operasi bedah
otak. “Dengan cara ini, pasien tidak perlu menjalani pembedahan otak yang
berisiko tinggi. Penghilangan jaringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa
harus memotong dan menjahit kulit kepala atau sampai melubangi tengkorak
kepala.
0 komentar:
Posting Komentar