Post on 05-Jul-2015
GELOMBANGGELOMBANG BUNYIBUNYI
RACHMAT ABDUS SYUKURRACHMAT ABDUS SYUKUR
SMASMANN 91 JAKARTA 91 JAKARTA
SiteSite : : http:http://fisika-sma.us//fisika-sma.us
E-mail : syukur91@yahoo.co.idE-mail : syukur91@yahoo.co.id
1
STANDAR KOMPETENSI1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang
dalam menyelesaikan masalah
KOMPETENSI DASAR1. Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang
bunyi.2. Menjelaskan keterbatasan pendengaran manusia
terhadap frekuensi bunyi.3. Menjelaskan pengaruh bunyi terhadap taraf
kebisingan, pelayangan dan efek doppler.
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
GELOMBANG BUNYI
GELOMBANG BUNYI
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Bunyi adalah gelombang yang merambat, yang berasal dari getaran sumber bunyi
Sumber bunyi adalah benda yang mengalami getaran
Medium perambatan bunyi bisa berupa zat padat, cair dan gas
Bunyi tidak bisa merambat dalam ruang vakum (hampa udara)
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Contoh 1 :• Pada suatu saat terlihat kilat, dan 20 sekon
kemudian terdengar guntur. Bila cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah jarak asal kilat dari pengamat?
Contoh 2 :• Seseorang yang berdiri diam diantara dua
bukit sejajar menembakan sebuah senjata. Ia mendengar gema pertama setelah 1,5 sekon dan kedua setelah 2,5 sekon. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 332 m/s, hitung jarak antara kedua bukit dan selang waktu ketika ia mendengar gema ketiga.
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Contoh 3 :• Anto dan Lina akan melakukan percobaan
untuk mengukur cepat rambat bunyi di udara. Untuk itu Anto menjatuhkan batu dari ketinggian 45,0 m. Pada saat Anto menjatuhkan batu, Lina menyalakan stopwatchnya dan memberhentikannya ketika Lina mendengar bunyi batu mengenai lantai. Jika hasil catatan waktu dari stopwatch Lina adalah 3,12 sekon, tentukan cepat rambat bunyi di udara di tempat percobaan dilakukan. (Ambil g = 10 m/s2)
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Frekuensi BunyiFrekuensi Bunyi Frekuensi Bunyi yang bisa didengar oleh telinga manusia normal
adalah antara 20 – 20.000 Hz
Umur bisa mengurangi keakuratan pendengaran kita
Nada adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi teratur
Desis adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi tidak teratur
1
BUNYI =
DESIS =
f = 300 Hz
f = 500 Hz
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
.01 sec
.01 sec
300 Hz
500 Hz
300 + 500 Hz.
PPerpaduan dua Gelombang erpaduan dua Gelombang BunyiBunyi
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Sumber BunyiSumber Bunyi
F
l
nfonfn
2
11
n = 0, 1, 2, 3, . . . .
. . . :4:3:2:1 . . . :::: 3210 ffff
1. Dawai /1. Dawai /SenarSenar
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Gelombang pada Senar/Dawai
Nada Dasar (f0)
(Harmonik pertama)
Nada atas pertama (f1)
(Harmonik kedua)
Nada atas kedua (f2)
(Harmonik ketiga)
Nada atas ketiga (f3)
(Harmonik keempat)
021 l
32l
223 l
1l
l
vvf
200
l
vvf
2
33
l
vvf
2
3
22
l
vvf
11
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Contoh 4 :
Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm dan massanya 8 gram dijepit kedua ujungnya dan terentang tegang dengan tegangan 160 N. Agar terdengar bunyi, dawai dipetik. Hitunglah
a. Cepat rambat gelombang pada dawaib. Tiga frekwensi nada terendah secara berurut ?
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
F
l
nfonfn
2
11
n = 0, 1, 2, 3, . . . .
. . . :4:3:2:1 . . . :::: 3210 ffff
Sumber BunyiSumber Bunyi2. Pipa Organa 2. Pipa Organa TerbukaTerbuka
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
fonfn 12
n = 0, 1, 2, 3, . . . .
. . . :7:5:3:1 . . . :::: 3210 ffff
Sumber BunyiSumber Bunyi3. Pipa Organa 3. Pipa Organa TertutupTertutup
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Gelombang pada Pipa Organa
021 l
32l
223 l
1l
l
vvf
200
l
vvf
4
7
33
l
vvf
2
3
22
l
vvf
4
3
11
Pipa Organa Terbuka
Pipa Organa Tertutup
Nada Dasar (f0)
(Harmonik pertama)
Nada atas pertama (f1)
(Harmonik kedua)
Nada atas kedua (f2)
(Harmonik ketiga)
Nada atas ketiga (f3)
(Harmonik keempat)
347 l
245 l
143 l
041 l
l
vvf
2
33
l
vvf
4
5
22
l
vvf
11
l
vvf
400
41)12( nlnResonansi =
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Contoh 3 :
Sebuah pipa organa tertutup mempunyai panjang 40 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320 m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan nada atas keduanya!
Contoh 4 :
Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m menghasilkan dua frekuensi harmonik berturut-turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakah cepat rambat bunyi pada pipa organa tsb?
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Intensitas Gelombang Intensitas Gelombang BunyiBunyi
2222 AvfA
PI
adalah:adalah:Energi yang dipindahkan per satuan luas perEnergi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya satuan waktu atau daya perper satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombangsatuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang
24 r
PI
Perbandingan intensitas gelombang Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada jarak bunyi pada jarak rr11 te terhrhadap adap rr22 adalah :adalah :
22
21
1
2
r
r
I
I
Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing-masing intensitasaljabar terhadap intensitas masing-masing intensitas
ntotal IIIII . . . 321
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
• Intensitas ambang pendengaran Intensitas ambang pendengaran IIoo adalah intensitas bunyi adalah intensitas bunyi terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar terendah yang masih dapat didengar manusia sebesar 1010–12–12 W/m W/m22. .
• Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi tertinggi yang masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar masih dapat didengar manusia tanpa sakit sebesar 1 W/m1 W/m22. .
• Taraf Intensitas bunyi (Taraf Intensitas bunyi (TITI) bunyi adalah logaritma ) bunyi adalah logaritma perbandingan antara sumber bunyi dengan perbandingan antara sumber bunyi dengan intensitas ambangintensitas ambang
oI
ITI log10 nTITI total log10
Taraf Taraf Intensitas BunyiIntensitas Bunyi
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Pelayangan Bunyi
21 fff p
Dengan:fp = frekuensi pelayangan (Hz)f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz)f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Adanya gerak relatif antara sumber bunyi dengan pendengar akan menyebabkan terjadi perubahan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar. Efek ini diamati oleh C Johann Doppler.
EFEK DOPPLER
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Bagaimana persamaan Efek Doppler
Perubahan frekuensi dituliskan:
Dengan:fp = frekuensi pendengar ; fs = frekuensi sumbervp = kecepatan pendengar ; vs = kecepatan sumbervm= kecepatan medium ; v = cepat rambat bunyi diudara.Jika vm = 0 maka Persamaan di atas dituliskan menjadi:
syarat (vs < v)S
S
P
P
vv
f
vv
f
or S
S
pP f
vv
vvf
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Contoh 5 :Sebuah garputala yang diam, bergetar dgn frekuensi 384 Hz. Garputala lain yg bergetar dgn frekuensi 380 Hz dibawa seorang anak yg berlari menjauhi garputala pertama. Kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s. Jika anak itu tidak mendengar layangan bunyi, berapa kecepatan anak tersebut?
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us
Ok kawan....Ok kawan....
selamat belajar ya ....selamat belajar ya ....
FISIKA SMA online http://fisika-sma.usFISIKA SMA online http://fisika-sma.us