Fisika | Memahami Gelombang Bunyi

Kamu kelas 11 SMA dan belum memahami tentang gelombang bunyi? Nggak usah khawatir bro, sis, artikel ini ada untuk kamu. Kita akan bahas mulai dari definisi, jenis, rumus, sampai cara pengerjaan soalnya. Jadi simak sampai habis yaa.

Sebagai intro aja, kalau kamu punya peliharaan kucing atau anjing, pernah nggak lihat mereka tiba-tiba menoleh padahal nggak ada apapun?

Jangan dikira mereka lihat hantu ya guys wkwk. Mereka itu bisa mendengar suara dengan frekuensi yang lebih tinggi dari pendengaran manusia. Nanti akan kita bahas sebenarnya apa yang mereka dengar.

DEFINISI & KARAKTER BUNYI
Getaran senar gitar

Secara garis besar, bunyi yang semua makhluk hidup dengar itu adalah gelombang yang muncul dari getaran sebuah benda. Semakin banyak getarannya, semakin tinggi frekuensinya. Sebaliknya ketika getaran sedikit, frekuensinya rendah.

Untuk bisa terdengar oleh makhluk sekitar, bunyi membutuhkan medium. Baik benda padat, cair, maupun gas seperti udara. Maka secara perambatannya, bunyi digolongkan sebagai gelombang Mekanik yang perlu medium untuk merambat.

Jadi kalau di ruang hampa udara, kamu nggak akan bisa mendengar bunyi apapun guys, kecuali bunyi yang merambat di tubuhmu sendiri. Seperti bunyi degup jantung, atau tarikan dan hembusan nafasmu. Aneh ya?

Terus, tahu nggak kalau gelombang suara itu punya bentuk? Jadi secara bentuknya, dia mirip seperti pegas spiral yang merambat lurus ke satu arah begitu. Bentuk gelombang bunyi ini dinamakan gelombang Longitudinal.

SYARAT & JENIS BUNYI
Bernyanyi menghasilkan bunyi

Selain itu, sesuatu baru bisa dinyatakan sebagai “bunyi” apabila memenuhi tiga syarat ini, yaitu terdapat:

            a. Sumber bunyi

            b. Medium perambatan bunyi

            c. Pendengar / penerima bunyi

Maka kalau salah satu aja dari sumber bunyi, mediumnya, atau yang dengar itu nggak ada, ya nggak bisa disebut bunyi. Jadi meskipun kamu dengar sesuatu tapi nggak tahu sumber bunyinya, abaikan aja karena nggak memenuhi syarat bunyi. Daripada parno sendiri hehehe.

Nah, untuk frekuensinya sendiri bunyi dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

a. Bunyi Infrasonik: Bunyi dengan frekuensi kurang dari 20 Hz. bunyi ini yang bisa mendengar adalah jangkrik dan anjing

b. Bunyi Audiosonik:  Bunyi dengan rentang frekuensi 20–20.000 Hz. bunyi ini lah yang umumnya dapat di dengar dan diciptakan oleh manusia.

c. Bunyi Ultrasonik: bunyi dengan frekuensi lebih dari 20.000 Hz, bunyi ini yang bisa mendengar adalah lumba-lumba

Tuh, jadi tahu kan kenapa hewan peliharaanmu tiba-tiba menoleh? Dia cuma dengar suara hewan lain,tapi dengan frekuensi yang lebih tinggi atau lebih rendah dari Audiosonik.

VOLUME BUNYI = AMPLITUDO
Menaikkan volume = memperbesar amplitudo

Lalu, kenapa bunyi suara itu bisa kencang dan lemah? Itu disebabkan oleh besar gelombangnya, yang dalam Fisika disebut sebagai amplitudo (inisial: A). Semakin besar amplitudonya maka semakin kencang bunyinya, begitu pun sebaliknya.

Jadi bisa aja frekuensi suaranya tinggi tapi amplitudonya lemah, sehingga bunyi nada tinggi itu kedengaran sayup-sayup seperti suara nyamuk.

Bisa juga kalau frekuensinya rendah tapi amplitudonya besar, yang kamu dengar adalah suara nge-bass yang kencang seperti bunyi bedug di masjid. Namun soal amplitudo tidak akan dibahas terlalu jauh di sini, hanya sekedar pengetahuan saja.

RUMUS, ISTILAH & SATUAN

Pada materi bunyi ini, biasanya soal-soal yang muncul itu berkaitan dengan kecepatan bunyi dari sumber suara ke pendengaran.

Maka untuk mengetahui kecepatan rambat bunyi (V), bisa diketahui dari 3 hal:

  1. Jarak tempuh (S) dibagi dengan selang waktunya (t);
  2. Panjang gelombang bunyi (λ) dikalikan dengan frekuensi bunyinya (f);
  3. Panjang gelombang bunyi (λ) dibagi dengan periode bunyinya (T).

Untuk memudahkan, maka dirumuskan seperti ini:

  1. V = S/t
  2. V = λ . f
  3. V = λ/T

Masing-masing istilah kemudian disingkat dengan inisial serta satuan seperti berikut ini:

  • V = cepat rambat bunyi (satuan: meter per sekon atau m/s)
  • S = jarak tempuh (satuan: meter atau m)
  • t  = selang waktu (satuan: sekon atau s)
  • λ = panjang gelombang bunyi (satuan: m)
  • f = frekuensi bunyi (satuan: Hertz atau Hz)
  • T = periode bunyi (satuan: s)

Ingat ya kawan-kawan, setiap inisial dengan huruf kecil dan besar artinya berbeda. Misalnya, S (besar) adalah inisial dari jarak, sementara s (kecil) merupakan satuan dari selang waktu, yaitu sekon.

Begitu pun dengan T (besar) yang merupakan inisial dari periode bunyi, sementara t (kecil) ialah inisial dari selang waktu. Diingat baik-baik ya kawan semua.

Sampai sini sudah mengerti dengan konsepnya? Kalau sudah, kita lanjut ke contoh soal ya, biar kamu terlatih dan jadi ahli untuk menjawab soalnya.

CONTOH SOAL
Garpu tala

1. Sebuah garpu tala dibunyikan oleh seorang anak dengan frekuensi (f) 1700 Hz, Jika kecepatan bunyi (V) di udara saat itu adalah 340 m/s, maka panjang gelombang bunyi (λ) di udara adalah:

            a. 100 cm                       c. 40 cm

            b. 50 cm                         d. 20 cm

            Kunci jawaban: D

PEMBAHASAN

            Diketahui:

            f = 1700 Hz

            V = 340 m/s

            Ditanya: λ

            Jawab:

            λ = V/f

              = 1700 cm : 340 m/s

              = 0,2 m = 20 cm

Ambulance

2. Sebuah ambulan membunyikan sirine dengan frekuensi (f) 1500 Hz, Jika panjang gelombang bunyi (λ) di udara adalah 40 cm, maka jarak (S) yang di tempuh bunyi tersebut setelah 20 detik (t) adalah:

            a. 10 km                       c.  15 km

            b. 12 km                      d.  20 km

            Kunci Jawaban: B

PEMBAHASAN

            Diketahui:

            f = 1500 Hz

            λ = 40 cm = 0,4 m

            t  = 20 detik

            Ditanya: S

            Jawab:

            S/t = λ . f

            S/20 = 0,4 . 1500

            S/20 = 600

            S = 12000 m = 12 km

Sekian pembahasan mengenai gelombang bunyi kali ini guys! Kalau kurang jelas, kamu bisa nonton video materi tentang Gelombang Bunyi di bawah ini. Kalau masih nggak paham, cari aja guru les di kotamu pakai aplikasi Berprestasi. Di situ ada fitur buat cari guru les, namanya My Private Tutor.

Video penjelasan lengkap Memahami Gelombang Bunyi

Download Aplikasi Berprestasi (Android)

Cari guru les di kotamu
Cari guru les di kotamu

Artikel Terkait: Fisika Pemantulan Bunyi, Gema & Gaung – Penjelasan, Rumus, Bedah Soal