Power Point Materi Gelombang Bunyi
60
MEDIA PEMBELAJARAN KELAS XII IPA GELOMBANG BUNYI Oleh: Dian Mufarridah, M.Pd NIP. 197809152003122015 SMA NEGERI 2 BONTANG 2014
Transcript of Power Point Materi Gelombang Bunyi
MEDIA PEMBELAJARAN KELAS XII IPA
GELOMBANG BUNYI
Oleh:Dian Mufarridah, M.Pd
NIP. 197809152003122015
SMA NEGERI 2 BONTANG2014
TUJUAN PEMBELAJARAN :
Setelah mempelajari bab ini siswa diharapkan mampu:
1. mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi,
2. mengidentifikasikan sifat-sifat dasar gelombang bunyi,
3. merancang percobaan untuk mengukur cepat rambat gelombang bunyi,
4. mengklasifikasikan gelombang bunyiberdasarkan frekuensinya,
5. mendeskripsikan tinggi nada bunyi pada beberapa alat penghasil bunyi,
6. menjelaskan intensitas dan taraf intensitas bunyi,
7. menjelaskan intensitas dan resonansi bunyi pada kehidupan sehari-hari,
8. mengidentifikasi gejala pelayangan bunyi,
9. menerapkan asas Doppler untuk gelombang bunyi
10. menerapkan konsep dan prinsip gelombang bunyi dalam teknologi,
11. menerapkan gelobang bunyi pada pengujian tak merusak.
Bagaimana bunyi bisa terdengar?
Merupakan gelombang longitudinalongitudinal
Merupakan gelombang mekanik, dengan medium perambatan padat, cair, dan gas.
Tidak dapat merambat dalam ruang hampa (vakum)
Bunyi dapat diterima bergantung pada frekuensi, amplitudo, dan bentuk
gelombang
Kecepatan merambat bunyi : padat > cair > gas
Manfaat bunyi: memberikan informasi khusus tentang gejala, peristiwa, atau
identitas suatu benda
BUNYI
BUNYI MEMERLUKAN MEDIUM DALAM MERAMBAT
Sumber:
FREKUENSI DAN TINGGI NADA
Tinggi rendahnya nada bergantung pada frekuensi.
Berdasarkan frekuensi bunyi dikelompokkan:
Nada bunyi yang frekuensinya teratur
Desah/Noise bunyi yang frekuensinya tidak teratur
Tabel Frekuensi :
Frekuensi disebut Sifat Pendengar
< 20 Hz Infrasonik Jangkrik
20 Hz – 20.000 HZ FrekuensiAudio/
Audiosonik/range audible
Manusia
> 20.000 HZ Ultrasonik Tidak bisa didengarPanjang gelombang lebih pendekDifraksi lebih kecil
AnjingKelelawarLumba-lumba
Manfaat SONAR (Sound Navigation and Ranging) /Teknik Pulsa – Gema
Pengujian dengan ultrasonik aman karena tidak merusak material
yang dilalui NDT (Non-Destructive Testing)
Binatang yang mampu mendengar dengan frekuensi tersebut :
• anjing ( 50.000 HZ)
•Kelelawar ( 100.000 HZ)
Ultrasonik
Aplikasi Ultrasonik dalam kehidupan sehari-hari :
1) Kelelawar-kelelawar dapat terbang dimalam hari tanpa tabrakan
2) Kacamata tunanetra untuk menentukan jarak disekitar
3) Untuk menentukan kedalaman laut dengan dipancarkannya pulsaultrasonik dari fathometer
4) Untuk mengidentifikasi keretakan-keretakan pada titik-titiksambungan las pada logam
5) Dalam industri bor-bor ultrasonik digunakan untuk membuatberbagai bentuk dan ukuran lubang pada gelas dan baja
6) Dalam bidang kedokteran USG (Ultrasonografi)
AMPLITUDO DAN KUAT NADA
Kuat lemahnya nada/bunyi bergantung pada amplitudo gelombang.
Makin besar amplitudo getaran, makin kuat pula bunyi yang dihasilkan.
Sumber:
EFEK DOPPLER
Persamaan frekuensi doppler :
Keterangan :fp = frekuensi pendengar (HZ)fs = frekuensi sumber (HZ)V = cepat rambat gelombang bunyi dalam medium
vp = kecepatan pendengar (m/s)+ pendengar mendekati sumber bunyi- pendengar menjauhi sumber bunyi
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)+ sumber bunyi menjauhi pendengar- sumber bunyi mendekati pendengar
Contoh Soal:
n (m/s)np (m/s)ns (m/s)fs (HZ)fp (HZ)340 70 20 650 833
#DIV/0!
#DIV/0!
#DIV/0!
#DIV/0!
#DIV/0!
Sumber dan Pendengar saling mendekat :
Vp V
s
Vp V
s
n (m/s)np (m/s)ns (m/s)fs (HZ)fp (HZ)340 25 20 1700 1724
#DIV/0!
Pendengar mendekati Sumber :
Vp V
s
Contoh Soal :
Sumber dan Pendengar saling menjauhi :
Vp
Vs
Vs
Interaktif
Contoh Soal :
Sumber bunyi mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 3400 Hz dan pendengar
bergerak saling menjauhi dengan kecepatan masing-masing 60 m/s dan 40
m/s. Kecepatan rambatan bunyi di udara 340 m/s. Frekuensi yang didengar
adalah …..
a. 3400 HZ
b. 3230 HZ
c. 3643 HZ
d. 4533 HZ
e. 2550 HZ
n (m/s)np (m/s)ns (m/s)fs (HZ)fp (HZ)350 25 20 650 571
Sumber dan Pendengar saling menjauhi :
Vp Vs
Sumber bunyi mengeluarkan bunyi dengan frekuensi
3400 Hz dan pendengar bergerak saling menjauhi
dengan kecepatan masing-masing 60 m/s dan 40
m/s. Kecepatan rambatan bunyi di udara 340 m/s.
Frekuensi yang didengar adalah …..
Contoh Soal:
n (m/s)np (m/s)ns (m/s)fs (HZ)fp (HZ)340 17 34 918 969
#DIV/0!
#DIV/0!
#DIV/0!
Sumber mendekati Pendengar : Vp Vs
CEPAT RAMBAT BUNYI
a). Cepat Rambat Bunyi dalam Zat Padat
b). Cepat Rambat Bunyi dalam Zat Cair
n= cepat rambat bunyi (m/s)
E = modulus Young (N/m 2)
= massa jenis zat padat (kg/m 3)
n= cepat rambat bunyi (m/s)
B = modulus Bulk (N/m 2)
= massa jenis zat Cair (kg/m 3)
c). Cepat Rambat Bunyi dalam Gas
n= cepat rambat bunyi (m/s)
R = Konstanta Gas Umum (J/mol K)
T = Suhu Gas (K)
M = massa molekul relatif gas
=Konstanta Laplace
SUMBER BUNYI
misal : gitar, suling, biola, trompet, dll.
Pada saat bergetar, sumber bunyi ini juga akan menggetarkan udara di
sekelilingnya dan kemudian udara menstransmisikan getaran tersebut dalam
bentuk gelombang longitudinal.
SENAR SEBAGAI SUMBER BUNYI
Nada dasar fo (harmonik pertama )l = ½ o atau o = 2 l
Nada atas pertama f1 (harmonik kedua )l = 1 atau 1 = l
s sp
s s
p p
s
Nada atas kedua f2 (harmonik ketiga )l = 3/2 2 atau 2 = 2/3 l
Nada atas ketiga f3 (harmonik keempat)l = 2 3 atau 3 = ½ l
Perbandingan frekuensi alami / frekuensi resonansi pada senar :
f0 : f1 : f 2 : f3 : ….. = 1 : 2 : 3 : 4 : …
s s
p pp
s s
p pp p
s s
s s s
Jumlah perut pada senar/dawai sebagai sumber bunyi :
p = ( n + 1 )
Jumlah simpul pada senar / dawai sebagai sumber bunyi :
s = ( n + 2 )
dengan n = 0, 1, 2, …
S = p + 1
Frekuensi nada pada senar/dawai sebagai sumber bunyi :
Hukum Marsene
1. Pipa Organa Terbuka
Nada dasar fo ( harmonik pertama )l = ½ o atau o = 2 l
Nada atas pertama f1 ( harmonik kedua )l = 1 atau 1 = l
PIPA ORGANA SEBAGAI SUMBER BUNYI
Nada atas kedua f2 (harmonik ketiga )l = 3/2 2 atau 2 = 2/3 l
Perbandingan frekuensi alami / frekuensi resonansi pada pipaorgana terbuka :
f0 : f1 : f 2 : f3 : ….. = 1 : 2 : 3 : 4 : … Hukum I Bernoulli
Jumlah simpul pada pipa organa terbuka sebagai sumber bunyi :
s = ( n + 1 )
Jumlah perut pada pipa organa terbuka sebagai sumber bunyi :
p = ( n + 2 )
dengan n = 0, 1, 2, …
Frekuensi nada pada pipa organa terbuka sebagai sumber bunyi :
p = s + 1
2. Pipa Organa Tertutup
Nada dasar fo ( harmonik pertama )l = ¼ o atau o = 4 l
Nada atas pertama f1 ( harmonik kedua )l = ¾ 1 atau 1 = 4/3 l
Nada atas kedua f2 (harmonik ketiga )l = 5/4 2 atau 2 = 4/5 l
Perbandingan frekuensi alami / frekuensi resonansi pada pipaorgana tertutup :
f0 : f1 : f 2 : f3 : ….. = 1 : 3 : 5 : 7 : … Hukum II Bernoulli
Jumlah perut dan simpul pada pipa organa tertutup sebagai sumber bunyi :
s = p = ( n + 1 )
dengan n = 0, 1, 2, …
Frekuensi nada pada pipa organa tertutup sebagai sumber bunyi :
fn = (2n + 1) f 0
E = ½ k A 2 = ½ m 2 A 2 = 2 2 m f 2 A2
Ket :
E = energi gelombang (J)
k = konstanta (N/m)
A = amplitudo (m)
= frekuensi sudut (rad/s)
f = frekuensi (Hz)
ENERGI GELOMBANG
Sumber:
LENSA AKUSTIK
PERTANYAAN LENSA AKUSTIK
JAWABAN LENSA AKUSTIK
ALASAN LENSA AKUSTIK
Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang berjarak r1 dan r2
dari sumber bunyi adalah :
Intensitas total gelombang bunyi untuk n buah sumber bunyi:
Itotal = I 1 + I 2 + I 3 + … + I n
INTENSITAS GELOMBANG BUNYI
Intensitas ambang pendengaran I0 = 10-12 W/m 2
Intensitas ambang perasaan = 1 W/m2
Intensitas bunyi yang dapat didengar manusia : 10-12 W/m 2 - 1 W/m2
Taraf intensitas bunyi (TI) :
Jika terdapat n sumber bunyi, maka TI total adalah :
TARAF INTENSITAS BUNYI (TI)
Taraf intensitas bunyi di suatu titik berjarak r1 adalah TI1 dan pada
jarak r2 adalah TI2 :
Pelayangan bunyi terjadi jika ada dua buah sumber bunyi yang
memiliki amplitudo sama dan merambat dalam arah yang sama,
namun memiliki frekuensi yang berbeda sedikit.
Bentuk pelayangan bunyi : bunyi akan terdengar keras dan lemah
secara bergantian.
Frekuensi pelayangan :
PELAYANGAN BUNYI
LATIHAN SOAL
1. Foster, Bob. 2000. Fisika SMU Kelas 3. Jakarta : Erlangga.
2. INDOSAT GALILEO
3. PhETcolorado
4. Supiyanto. 2006. FISIKA UNTUK SMA KELAS XII. Jakarta : PHIβETA,
5. WWW. GOOGLE.COM
DAFTAR PUSTAKA
