Getaran, Gelombang, dan Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari
foto tidak tersedia
Setelah pembelajaran selesai dilaksanakan, peserta didik mampu:
  • Menganalisis bunyi sebagai bentuk gelombang longitudinal.
  • Menganalisis tiga syarat terdengarnya bunyi.
  • Menghitung cepat rambat bunyi.
  • 3. Bunyi
          Setiap hari kita dapat mendengar suara burung berkicau, orang bernyanyi, klakson mobil atau kendaraan bermotor. Mengapa kamu dapat mendengar suara tersebut? Suara yang kamu dengar dikenal dengan bunyi. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambatkan energi gelombang di udara sampai terdengar oleh reseptor pendengar. Agar mengetahui bagaimana bunyi dibentuk, amati dan perhatikan video dibawah ini.
    Ayo Kita Lakukan!
    Aktivitas 4. Bergetar menimbulkan bunyi
    Apa yang kita perlukan?
    1. 1 buah gitar
    Apa yang harus kita lakukan?
  • Petik senar gitar nomor 1, 3, dan 6 secara bergantian.
  • Kembali petik senar gitar nomor 6 dengan menekan senar pada kolom 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9 (Panjang senar semakin pendek) secara bergantian.
  • Apa yang terjadi?
  • Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, senar gitar dapat mengeluarkan suara dengan jelas pada saat benda-benda itu bergetar. Semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan, jadi nada yang dihasilkan juga semakin rendah. Suara tersebut dikenal dengan bunyi. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa bunyi ditimbulkan oleh benda-benda yang bergetar.

    a. Frekuensi Bunyi
          Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi menjadi tiga, yaitu infrasoni, audiosonik, dan ultrasonik. Bunyi infrasonik memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz. Bunyi infrasonik hanya mampu didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti jangkrik dan anjing.
    Bunyi memiliki frekuensi 20-20.000 Hz disebut audiosonik. Manusia dapat mendengar bunyi hanya pada kisaran ini. Bunyi dengan frekuensi diatas 20.000 Hz disebut ultrasonik. Kelelawar, lumba-lumba, dan anjing adalah contoh hewan yang dapat mendengar bunyi ultrasonic.
    Anjing adalah salah satu contoh hewan yang mampu menangkap bunyi infrasonic, audiosonik, dan ultrasonic (kurang dari 20 Hz hingga 40.000 Hz). Anjing akan terbangun jika mendengar langkah kaki manusia walaupun sangat pelan. Hal ini menjadi alas an oleh sebagian orang untuk memanfaatkan anjing sebagai penjaga rumah.
    Selain anjing, kelelawar juga mampu memanfaatkan bunyi dengan baik. Kelelawar dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik saat terbang. Pada malam hari, mata kelelawar mengalami disfungsi (pelemahan fungsi). Kelelawar menggunakan indera pendengarannya untuk “melihat”. Kelelawar mengeluarkan bunyi ultrasonik sebanyak mungkin. Kemudian kelelawar mendengarkan bunyi pantul tersebut untuk mengetahui letak benda dengan tepat, sehingga kelelawar mampu terbang dalam keadaan gelap tanpa menabrak benda-benda di sekitarnya. Mekanisme untuk memahami keadaan lingkungan dengan bantuan bunyi pantul ini sering disebut dengan sistem ekolokasi.
    Contoh soal

    Sebuah sumber bergetar menghasilkan frekuensi 400 Hz.
    Hitunglah panjang gelombang bunyi tersebut jika cepat rambatnya 1.500 m/s.
    Diketahui:
    Penyelesaian:
          T = $\frac{1}{f}$ = $\frac{1}{400}$ = 0.0025 s
          λ = ν × T
          λ = 1.500 x 0.0025 = 3.75 m

    b. Karakteristik Bunyi
          Ketika kamu mendengar bunyi, apakah kamu dapat membedakan sumber bunyi? Misalnya ketika membedakan bunyi gatar dan piano. Mengapa kamu mempunyai kemampuan itu? Hal ini disebabkan oleh setiap gelombang bunyi memiliki frekuensi, amplitudo, dan warna bunyi yang berbeda meskipun perambatannya tarjadi pada medium yang sama.
          1. Tinggi rendah dan kuat lemah bunyi
          Pada waktu memainkan alat musik kamu dapat menentukan tinggi rendahnya bunyi. Dengan memetik senar gitar kamu dapat memahami tinggi atau rendahnya bunyi. Semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. dan semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.

          2. Nada
          Kamu akan lebih nyaman ketika mendengarkan bunyi musik, dibandingkan dengan bunyi ramainya orang yang ada di pasar. Mengapa? Bunyi musik akan enak didengarkan karena bunyi musik memiliki frekuensi getaran teratur yang disebut nada, sebaliknya bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah.
          Berikut ini merupakan beberapa deret nada yang berlaku standar.
    Tabel 2. Struktur dan fungsi pada bagian telinga
    Deret nada c d e f g a b C
    Baca do re mi fa sol la si do
    Frekuensi 264 297 330 352 396 440 495 528
    Perbandingan 24 27 30 32 36 40 45 48

          Mengacu pada deretan nada dan perbandingan frekuensi maka nada-nada yang akan diketahui frekuensinya dapat dibandingkan dengan nada yang sudah diketahui frekuensinya. Misalnya,
    a. Frekuensi nada C berbanding frekuensi nada E adalah:
        fc : fe = 24 : 30,
    b. Frekuensi nada C berbanding frekuensi nada G adalah:
        fc : fg = 24 : 36
    Contoh soal
    Jika diketahui nada A sebesar 440 Hz, hhitunglah frekuensi nada G.
    Penyelesaian:
    Dari deretan nada dan frekuensi pada table diatas diperoleh perbandingan frekuensi nada A dan G adalah 40 : 36. Jadi,
    fa : fg = 40 : 36
    440 : fg = 40 : 36
    Dengan perkalian silang diperoleh
    fg x 40 = 440 Hz x 36
    fg = 15.840 : 40
    fg = 396 Hz
    Jadi, frekuensi dasar G adalah 396 Hz.

          3. Warna dan kualitas bunyi
          Pada saat bermain alat musik, kamu dapat membedakan bunyi yang bersumber dari alat musik gitar, piano dan lain-lain. Setiap alat musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak.

          4. Resonansi
          Ikut bergetarnya udara yang ada di dalam kentongan setelah dipukul mengakibatkan bunyi kentongan terdengar semakin keras. Hal inilah yang disebut resonansi. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai keliparan ganjil dari ¼ panjang gelombang bunyi. Resonansi kolom udara ternyata telah dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai alat musik, antara lain pada gamelan, alat musik pukul, alat musik tiup, dan alat kpetik atau gesek.
          Apakah resonansi hanya terjadi pada kolom udara yang ada diberbagai alat musik? Apakah pada telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi? Ketika kita berbicara kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ yang berperan dalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang berupa pipa pendek. Pada saat kita berbicara pita suara akan bergetar. Getaran itu diperkuat oleh udara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi yang sama. Akibatnya, amplitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang nyaring.
          Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebih kecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Prinsip kerja resonansi digunakan manusia karena memiliki beberapa keuntungan, misalnya dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai alat music. Selain itu, ada juga dampak yang merugikan dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak terkena bom secara langsung, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh guntur beresonansi dengan kaca jendela rumah sehingga bergetar dan dapat mengakibatkan kaca jendela pecah, serta bunyi kendaraan yang lewat didepan rumah dapat menggetarkan kaca jendela rumah.

          5. Pemantulan Bunyi
          Mengapa ketika berada di ruang tertutup suara terdengar lebih keras daripada di ruang terbuka? Mengapa jika kita berteriak pada tebing seperti ada yang meniru suara kita? Apakah suara ini dipantulkan?
          a) Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli
         Apabila kita berbicara di dalam ruangan kecil, suara yang terdengar akan lebih keras dibandingkan berbicara di ruang terbuka, misalnya di lapangan. Hal ini disebabkan jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehingga selang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antara bunyi asli dan bunyi pantul akan terdengar hampir bersamaan, sehingga bunyi asli terdengar lebih keras.
          b) Gaung atau kerdam
          Jika kamu mengucapkan suatu kata dalam ruang gedung yang luas, kamu akan mendengar kata tersebut kurang jelas. Mengapa hal itu terjadi? Bunyi seperti ini disebut gaung atau kerdam, misalnya ketika kamu mengucapkan fisika.
    Bunyi asli : Fi – si – ka
    Bunyi pantul : ….Fi….si….ka
    Bunyi yang terdengar jelas : Fi…………..ka
         Jadi, gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar tidak jelas. Bagaimana cara menghindari terjadinya gaung? Agar dapat menghindari terjadinya gaung, pada dinding ruangan yang besar harus dilengkapi peredam suara. Perendam suara terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet, dan bahan-bahan lain yang bersifat lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai di gedung bioskop, studio TV atau radio, aula, dan studio rekaman.
          c. Gema
         Apabila kamu berteriak di lereng gunung atau lapangan terbuka, maka kamu akan mendengar bunyi pantul yang persis sama seperti bunyi asli dan akan terdengar setelah bunyi asli.
    Bunyi asli : Fi – si – ka
    Bunyi pantul : Fi – si – ka
    Bunyi yang terdengar : Fi – si – ka Fi – si – ka
    Hal ini terjadi karena bunyi yang dating ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannya memerlukan waktu untuk merambat. Jadi, gema adalah bunyi pantul yang terdengar sesuai bunyi asli.

    Latihan
  • Pilihlah jawaban yang tepat pada soal dibawah ini dengan mengklik pada huruf A, B, C, atau D pada kolom yang disediakan
  • Pastikan jawaban kamu sudah benar
  • Klik selesai jika sudah yakin dengan jawaban kamu
  • Selamat mengerjakan
    1. Bunyi yang memiliki frekuensi 20 - 20.000 Hz disebut?