ipa-2 paket 16

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

1/27

Ilmu Pengetahuan Alam 2

16- 1Paket 16 Bunyi

Pendahuluan

PadaPaket16ini,mahasiswadanmahasiswiakanbelajartentangpengertian

bunyi,sumber-sumberbunyi,sifat-sifatbunyi,danpendeteksianbunyi.....Materi

bunyiterkaitdenganmaterigelombangyangtelahdipelajaripadapaket

sebelumnya.Melaluipaketinidiharapkanmahasiswadanmahasiswidapat

menguasaiprinsip-prinsipdankarakteristikbunyisertadapatmenerapkannya

dalamkehidupansehari-hari.

Perkuliahandimulaidenganmetodedemonstrasidancurahpendapat.Dosen

melakukandemonstrasidan mahasiswa-mahasiswimenyampaikan

pemahamannyatentangbunyi.Berikutnyajugadilakukancurahpendapatdan

penguatantentangsumber-sumberbunyi.Untukmembangunkonseptentang

bunyimahasiswajugamelakukaneksperimendenganmenggunakanLK16.1.

Dosendiharapkanmemberikanpenguatandanmemberikankesempatanpadamahasiswauntukbertanya.Untukmengetahuipencapaiankompetensi,

dapatdilakukanpenilaian,baikpadasaatprosesmaupunakhirpembelajaran.

Obyekpenilaiandiantaranyahasileksperimen.Lembarpenilaianakan

dikerjakanmahasiswadirumahsebagaitugasterstruktur.

Untukkeperluandemonstrasidanpraktikum,sebaiknyaberbagaibahan

disiapkansebelumprosesperkuliahan.Mahasiswa-mahasiswijugaperlu

diberikantugasuntukmencermatibahan-bahantertulistentangbunyisatu

padapertemuansebelumnya.

Paket 16

BUNYI

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

2/27


16- 2Paket 16 Bunyi

Kompetensi Dasar

Mahasiswadanmahasiswidapatmenganalisiskarakteristikbunyisebagai

gelombangdanaplikasinya.

Indikator Kompetensi

Padaakhirperkuliahanmahasiswa-mahasiswidiharapkandapat:

1. menjelaskanbeberapasumberbunyi,

2. menjelaskansifat-sifatbunyi,

3. menyelesaikansoal-soalyangberhubungandenganfrekuensi,panjang

gelombang,dankecepatanbunyi,

4. membedakankuatbunyidantingginada,

5. menunjukkanpengertianresonansi,

6. menyelesaikansoal-soalyangberhubungandengangelombangberdiri

dalamkolomudarayangberesonansi,

7. mengidentifikasibeberapaaplikasiefekdoppler,dan

8. menjelaskanfungsibagian-bagiantelingadalammendeteksibunyi.

Waktu

2x50menit

Materi Pokok

1. PengertianBunyi

2. Sumber-sumberBunyi

3. Sifat-sifatBunyi

4. PendeteksianBunyi

Kelengkapan Bahan Perkuliahan

1. LembarKegiatanLK16.1

2. LembarUraianMateri16.2

3. Lembar PowerPoint16.3

4. LembarPenilaian16.4

5. Alat:LCDdankomputer(disiapkandosensendiri)

Rencana Pelaksanaan Perkuliahan

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

3/27


16- 3Paket 16 Bunyi

Waktu Langkah Perkuliahan Metode Bahan1 2 3 4

Langkah-langkah Perkuliahan

Kegiatan Awal

1. Mahasiswa-mahasiswidiminta

mencermatidemonstrasitentang

bunyi,yaitudosenmenahan

penggarisdiatasmejakemudian

ujungpenggaristersebutdigetarkan

denganujungjari.Hal-halapa

sajakahyangAndaamati?

2. Mahasiswa-mahasiswimenanggapi

danmengomentarinya.Diharapkan

dapatdiungkapkanpemahaman

awaltentangbunyi.

3. Dosenmenyampaikankompetensi

dasardanlangkah-langkah

perkuliahan.

Kegiatan Inti

1. Mahasiswa-mahasiswidimintamengungkapkanpemahamannya

tentangsumberbunyi(sebelumnya

sudahditugaskandirumahuntuk

dipelajari).

2. Dosenmemberipenguatandan

latihan-latihansoaltentang

gelombangbunyi,kuatbunyi,dan

tingginada.

3. Mahasiswa-mahasiswidibagi

menjadi4kelompok,setiap

kelompokmelakukankegiatan

eksperimensesuaidenganLK16.1.

4. Perwakilansetiapkelompok

mempresentasikanhasil

pengamatandankelompoklainnya

menanggapi.

5. Penguatandosententangresonansi

dantanyajawab.

Demonstrasi

Curah

Pendapat

Presentasi

CurahPendapat

Presentasi

Eksperimen

Presentasi

dan

Diskusi

Ceramahdan

TanyaJawab

Mistar

Demonstrasi

tentangBunyi

Slide

PowerPoint

16.3

SlidePower-Point16.3

UraianMateri

16.2

Slide

PowerPoint

16.3

Lembar

Kegiatan16.1

UraianMateri

16.2

Slite

PowerPoint

16.3

3

4

3

10'

10'

20

10

20

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

4/27


16- 4Paket 16 Bunyi

1 2 3 4

6. Dosenmengajukanpertanyaan

tentangefekdopplerkepada

mahasiswa.7. Penguatandosententangefek

dopplerdanpendeteksianbunyi

dilanjutkantanyajawab.

Kegiatan Penutup

1. Dosenmemberikesempatan

kepadamahasiswadanmahasiswi

untukmelakukanrefleksimengenai

perkuliahanyangtelahdiberikan.

Kegiatan Tindak Lanjut

1 Dosenmemberikan tugas

mengerjakanlembarpenilaian16.4

dirumahdanmempelajaribahan

perkuliahanuntukpertemuan

selanjutnya.

Curah

Pendapat

Presentasi

dan

TanyaJawab

Curah

Pendapat

Penugasan

Slide

PowerPoint

16.3

Lembar

Penilaian

16.4

5

10

4

3

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

5/27


16- 5Paket 16 Bunyi

Lembar Kegiatan 16.1

PERCOBAAN TABUNG RESONANSI

Pengantar

Sebuahgarputalayangdipukuldiatastabungberonggadapatmenghasilkan

resonansi.Bunyigarputalaterdengarkeraspadasaatkolomudaraitu

beresonansi.Kolomudaramenyebabkanbunyigarputalamenjadilebih

keras.

Padapercobaanberikutakanmenentukacepatrambatbunyidengan

memanfaatkantabungresonansi.

Tujuan

Mengukurkelajuan(cepatrambat)bunyimelaluipercobaantabungresonansi

Bahan dan Alat

1. Garputala

2. Tabungresonansi

3. Gelasukur1000ml

4. Airpanas

5. Aires

6. Termometer

7. Palukaret

Langkah kegiatan

1. Letakkantabungataugelasukurberisiairpanaspadasatusisikelasdan

siapkangelasukuryanglaindiisiairesdisisikelasyanglain!

2. Catatlahnilaifrekuensiyangterterapadagarputala.!

3. Berhati-hatilahpadasaatmendekatkangarputalapadatabungberongga

itu.Pukulgarputalaitudenganpalu!

4. PegangigarputaladiatastabungkacaituAndapelan-pelanaturlahtabung

sampaibunyiitudiperkuatolehtabung(sampaiterdengarbunyikeras)!

5. Ukur/,yaknijarakdaripermukaanairkebibiratastabung,sampai0,01m

terdekat!

6. Ulangilangkah3-5dengangarputalayangsamatetapidipukulsedemikian

rupahinggabunyigarputalaterdengarlemah/pelan!

7. Masukkantermometerditengah-tengahtabungkacadancatatlahsuhu

udaranyayangadadalamtabungberonggatersebut!

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

6/27


16- 6Paket 16 Bunyi

8. Tukarlahtempatdengankelompoklaindanulangilangkah3-7

menggunakangarputalayangsama.!

PengamatandanData

1. Buatsebuahtabeldata,berisiinformasidibawahini!

AirEs

f=_____Hz;suhu=______oC

Bunyikeras:/=_______m;=_____m;

v=______m/s

Bunyilemah:/=_______m;=_____mv=______m/s

AirPanas

Bunyikeras:/=_______m;=_____m;

v=______m/s

Bunyilemah:/=_______m;=_____m

v=______m/s

2. Apakahnilai-nilai/berbedauntukbunyikerasdanbunyilemah?

3. Apakahnilai-nilai/berbedauntukairdingindanairpanas?

4. Hitunglahdanv!

5. Tulislahsuatupernyataanumumyangmemerikanbagaimanakecepatan

bunyibergantungpadakuatbunyi!

6. Apakahkecepatanbunyibergantungpadasuhuudara?

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

7/27


16- 7Paket 16 Bunyi

A. Pengertian Bunyi

Bunyiatausuaraadalahkompresimekanikalataugelombanglongitudinal

yangmerambatmelaluimedium.Mediumatauzatperantarainidapatberupa

zatcair,padat,dangas.Jadigelombangbunyidapatmerambatdidalamair,

batubara,atauudara.Gelombanglongitudinalterdiridaridaerahbertekanan

tinggi(rapatan)dandaerahbertekananrendah(regangan)secarabergantian.Gelombanglongitudinaljugamempunyaiciri-cirigelombangantaralaincepat

rambat,frekuensi,panjanggelombang,danamplitudo.Beberapasifat-sifat

gelombangadalahdapatmengalamipemantulan(refleksi),pembiasan

(refraksi),daninterferensi.

B. Sumber Bunyi

Bunyidihasilkanolehbendayangbergetar.Getaran-getaranbendaitu

menciptakangerak-gerakmolekuldanosilasi-osilasidiudara.Sumberbunyi

taklainadalahsumbergetaranyangmenggetarkanmediumsekelilingnya.LoudspeakerpadaGambar16.1memilikidiafragmaataumembranyang

digetarkanoleharuslistrik.Membranitudapatmenggetarkanlapisanudara

danmenciptakangelombangbunyi.Alat-alatmusiksepertigongatausimbal

danpermukaangendangadalahcontoh-contohlaindarisumberbunyi.

Kesamaandariberbagaisumberbunyiadalahselalubergetar.Dibawahini

akandijelaskanbeberapasumberbunyi.

Gambar 16.1 Loudspeaker sebagai Sumber BunyiGambar 16.1 Loudspeaker sebagai Sumber BunyiGambar 16.1 Loudspeaker sebagai Sumber BunyiGambar 16.1 Loudspeaker sebagai Sumber BunyiGambar 16.1 Loudspeaker sebagai Sumber Bunyi

Senar atau Dawai

Yangdimaksudsenarataudawaiadalahkawatyangditegangkandengan

keduaujungnyayangdipegangtetap.Jikasenaritudipetikmakaterjadilah

gelombangtegakdengankeduaujungnyasebagaisimpul-simpul.Senarpada

Uraian Materi 16.2

B U N Y I

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

8/27


16- 8Paket 16 Bunyi

gitarmerupakansalahsatucontohsumberbunyi.Gambar16.2menunjukkan

alatmusikpetikdengansenar.Padagitarlistrik,digunakanperalatan

elektronikuntukmenangkapdanmemperbesargetaranyangdihasilkansenar

sehinggamenghasilkannadayanglebihkeras.Biolajugamerupakansumber

bunyiyangberupadawai.

Gambar16.2AlatMusikGitarGambar16.2AlatMusikGitarGambar16.2AlatMusikGitarGambar16.2AlatMusikGitarGambar16.2AlatMusikGitar

Padaalatmusikgitarsepertiyangditunjukkanpadagambar16.2,bergetarnya

kawatsenarakanmenimbulkangelombangusikanudarayangdapatdidengar

sebagaibunyi.Ruangudarayangberadapadabadangitarakanmenghasilkan

resonansisehinggasuaragitarterdengarlebihkeras.

Garpu Tala

Garputala(Gambar16.3)adalahalatpenalaataupenentunadabunyiyang

digunakanuntukmeneratinggirendahnadabunyi.Padadasarnya,garputala

adalahbatangdenganbentuktertentu(U)sehinggasewaktudipukulpadabagianujungnyaakanbergetardanmenimbulkanbunyi.

Gambar16.3GarpuTalaGambar16.3GarpuTalaGambar16.3GarpuTalaGambar16.3GarpuTalaGambar16.3GarpuTala

Sumber Bunyi Permukaan

Sumberbunyiyangberupaselaputmisalnyaloudspeaker,genderang,gong

danberbagaiperangkatgamelan.Ketikagong(Gambar16.4)dipukul,

permukaangongakanbergerakmaju-mundurdanmenggetarkanudara

sehinggaorangdisekitarnyaakanmendengarbunyinya.

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

9/27


16- 9Paket 16 Bunyi

Gambar16.4GongdanRambatanBunyiGambar16.4GongdanRambatanBunyiGambar16.4GongdanRambatanBunyiGambar16.4GongdanRambatanBunyiGambar16.4GongdanRambatanBunyi

Suaramanusiajugadihasilkanolehselaputpermukaan.Getaranpitasuara,

yaituduamembranyangterletakdidalamkerongkongandapatmenghasilkan

kesanbunyi.Udaradariparu-parumengalirmelaluikerongkongan

menggetarkanpitasuara.Frekuensigetarandikendalikanolehteganganotot-

ototyangterdapatpadapitaitu.

C. Sifat-sifat Bunyi

Pembahasansifat-sifatbunyimeliputigelombangbunyi,kuatbunyi,dan

tangganada,resonansi,sertaefekdoppler.

Gelombang Bunyi

Gelombangbunyiterdiridarimolekul-molekuludarayangbergetarmajumundur.

Tiapsaatmolekul-molekulituberdesakandibeberapatempatsehingga

menghasilkanwilayahtekanantinggi,tetapiditempatlainmerenggangakhirnya

menghasilkanwilayahtekananrendah.Gelombangbertekanantinggidanrendah

secarabergantianbergerakdiudara,menyebardarisumberbunyi.Gelombang

bunyiinimenghantarkanbunyiketelingamanusia.Gelombangbunyiadalah

gelombannglongitudinal. Gambar16.5menunjukkanFrekuensigelombang

adalahbanyaknyagetarandalamtekananudaratiapdetik.Bunyiadalahsebuah

gelombanglongitudinal karenagerakanmolekul-molekuludarasejajardengan

arahgerakanataurambatangelombangitu.

Gambar 16.5: Gelombang Bunyi dan Tekanan UdaraGambar 16.5: Gelombang Bunyi dan Tekanan UdaraGambar 16.5: Gelombang Bunyi dan Tekanan UdaraGambar 16.5: Gelombang Bunyi dan Tekanan UdaraGambar 16.5: Gelombang Bunyi dan Tekanan Udara

Grafik perubahantekanan udaramenurut waktu padasuatu gelombangGrafik perubahantekanan udara menurut waktu padasuatu gelombangGrafik perubahantekanan udaramenurut waktu padasuatu gelombangGrafik perubahantekanan udara menurut waktu padasuatu gelombangGrafik perubahantekanan udara menurut waktu padasuatu gelombang

bunyi. Daerah gelap menyatakan daerah bertekanan tinggi, dan daerahbunyi. Daerah gelap menyatakan daerah bertekanan tinggi, dan daerahbunyi. Daerah gelap menyatakan daerah bertekanan tinggi, dan daerahbunyi. Daerah gelap menyatakan daerah bertekanan tinggi, dan daerahbunyi. Daerah gelap menyatakan daerah bertekanan tinggi, dan daerah

terang menyatakan daerah bertekanan rendahterang menyatakan daerah bertekanan rendahterang menyatakan daerah bertekanan rendahterang menyatakan daerah bertekanan rendahterang menyatakan daerah bertekanan rendah

Kecepatan Bunyi

Kecepatangelombangbunyidiudarabergantungpadasuhuudara.Gelombang

bunyibergerakmelaluiudaradiataspermukaanlautdengankecepatan343m/s

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

10/27


16- 10Paket 16 Bunyi

padasuhukamar(20oC).Bunyijugadapatmerambatmelaluizatcairdanzat

padat.Padaumumnya,kecepatanbunyimelaluizatpadatdanzatcairlebihbesar

daripadakecepatanbunyi melaluigas.Bunyimerambatdi udara dengan

kecepatan1.224km/jam.Bunyimerambatlebihlambat jikasuhudan tekanan

udaralebihrendah.Diudaratipisdandinginpadaketinggianlebihdari11km,

kecepatanbunyi1.000km/jam.Diair,kecepatannya5.400km/jam, jauhlebih

cepatdaripadadiudara.Akantetapibunyitidakdapatmerambatmelaluiruang

hampaudarakarenatidakadapartikel-partikelyangbergerakdanbertumbukan

sebagaimanapadagambar16.6.

Gambar16.6BunyiTidakMampuMerambatdalamRuangHampaGambar16.6BunyiTidakMampuMerambatdalamRuangHampaGambar16.6BunyiTidakMampuMerambatdalamRuangHampaGambar16.6BunyiTidakMampuMerambatdalamRuangHampaGambar16.6BunyiTidakMampuMerambatdalamRuangHampa

Gelombang-gelombangbunyimemiliki kesamaansifat-sifatumumdengan

gelombang-gelombangyanglain.Bunyidapatdipantulkanolehbenda-benda

keras,sepertidinding-dindingdarisebuahkamar.Pantulangelombang-

gelombangbunyidisebutgema.Waktuyangdibutuhkanolehsuatugema

untukkembalikesumberbunyiitudapatdigunakanuntukmenentukanjarak

antarasumberitudenganpemantulnya.Prinsipinidigunakanolehkelelawar,

sejumlahkamera,danolehkapal-kapalyangmenggunakansonar.

Gelombang-gelombangbunyijugadapatdifraksikanataudilenturkan,

menyebarkesegalaarahsetelahmelewatilubang-lubangsempit.Duabuah

gelombangbunyidapatberinterferensi,menyebabkantitiklemahpadatitik-titiksimpuldimanahanyaterdengarbunyilemah.

Panjanggelombangsuatugelombangbunyiadalahjarakantaradaerah-

daerahtekananmaksimumyangberdekatan.Hubunganantarafrekuensidan

panjanggelombangdinyatakandenganpersamaanberikut.

v=fx

Contoh :Contoh:Contoh :Contoh:Contoh:Sebuahgelombangbunyimemilikifrekuensi261,6Hz.Berapa

panjanggelombangbunyiyangmerambatdiudaradalam343m/s?

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

11/27



Diketahui: f =261,6Hz Ditanya :

v =343m/s Persamaan :v=f

Penyelesaian :v=f,jadi =v/f

=(343m/s)/(261,6Hz)=1,31m

Nada dan Kuat Bunyi

Karakteristikgelombangbunyidiukurdenganfrekuensi,panjanggelombang,

danamplitudo.Padamanusia,bunyididengarolehtelingadanditafsirkanoleh

otak.Karakteristikbunyidinyatakandenganistilah-istilahyangmenunjukkan

carakitamenanggapigelombangbunyi.Nadaadalahtinggirendahnyabunyi.

Nadarendahmenunjukkanbahwagelombangbunyitersebutberfrekuensi

rendah,sebaliknyabunyiberfrekuensitinggiditanggapitelingasebagainada

tinggi.Kuatbunyimenyatakankeraslemahnyabunyi.Kuatbunyibergantungpadaamplitudodarivariasitekanangelombang.

Padainterval-intervalmusikyanglain,frekuensi-frekuensiitumempunyai

perbandinganbilanganbulatkecil.Misalnya,not-notdalamsatuintervalyang

disebutmayorketiga(majorthird)mempunyaiperbandinganfrekuensi5:4.

SebuahmayorketigayangkhasadalahnotCdanE.NotCmempunyai

frekuensi262Hz,sehinggaEmempunyaifrekuensi(5/4)x(262Hz)=327Hz.

Dengancarasama,not-notdidalammayorkeempat( majorfourth)(Cdan

F)mempunyaiperbandinganfrekuensi4:3dannot-notdidalammayorkelima(majorfifth)(CdanG)mempunyaiperbandingan3:2.

Gambar16.7SkalaDecibeldanTingkatBunyiGambar16.7SkalaDecibeldanTingkatBunyiGambar16.7SkalaDecibeldanTingkatBunyiGambar16.7SkalaDecibeldanTingkatBunyiGambar16.7SkalaDecibeldanTingkatBunyi

Telingamanusiasangatpekaterhadapperbedaan-perbadaantekananudaradi

dalambunyi.Telingabisamendeteksiamplitudo-amplitudogelombangyang

kurangdarisepersemilyartekananatmosfer(atau2x1015N/m2).Padaujung

yanglaindarirentangpendengaran,variasi-variasitekananyangmenyebabkan

rasasakitadalahsatujutakalilebihbesar,(20N/m

2

).

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

12/27



Olehkarenarentangyanglebarpadavariasitekananini,tekananbunyidiukur

olehsuatukuantitasyangdisebuttingkatbunyiatautarafintensitasbunyi.

Tingkatbunyidiukurdalamsatuandesibel(dB).Tingkatbunyiitutergantung

padaperbandingantekanansuatugelombangbunyitertentudengantekanan

padabunyipalinglemahyangmasihdapatdidengarolehtelinganormal,yaitu

2x10-5N/m2.Amplitudosepertiitumempunyaitingkatbunyisamadengannol

desibel(dB).Bunyidenganaplitudotekanan10kalilebihbesar(2x10-4N/m2)

adalah20dB.Amplitudotekananyang10kalilebihbesardaripadaamplitudo

iniadalah40dB.Gambar16.7menunjukkantingkatbunyidalamdesibeluntuk

berbagaimacambunyi.

Kuatbunyi,sepertiyangdipersepsiolehtelingamanusia,tidakberbanding

lurusdenganvariasitekananpdasuatugelombangbunyi.Lebihjauh,kepekaantelingabergantungpadafrekuensibunyimaupuntingkatbunyi.

Persepsijugabebedauntuktonmurnidibandingkandengantoncampuran.

Padakebanyakanorangditemukanbahwakenaikan10dBdalamtingkat

bunyididengarsekitarduakalikerasnya.

Resonansi

JikaAndapernahmeniuplubangtiupdarisebuahalatmusiktiupataubuluh

Gambar16.8,AndamengetahuibahwagetaranbibirAndaataubuluhitusaja

tidakmenghasilkanbunyidengannadatertentu.Pipapanjangyangmerupakan

bagianalatituharusdipasangkanjikadikehendakiterdengarmusik.Ketikaalat

itudimainkan,udaradidalamtabunginibergetarpadafrekuensiyangsama.

Nada darisuatualat musikdiubah dengan menggunakan panjangkolom

resonansiudarayangterdengar.Panjangkolomudaraitumenentukanfrekuensi

resonansidariudarayangbergetar.Kolomudarayangberesonansiituberperan

padabibiryangbergetarataubuluhdalammenguatkansuatunottunggal.

16.8Alat MusikSeruling/Buluh16.8Alat MusikSeruling/Buluh16.8Alat MusikSeruling/Buluh16.8Alat MusikSeruling/Buluh16.8Alat MusikSeruling/Buluh

SebuahgarputalapadaGambar16.9diatastabungberonggadapat

memberikanresonansididalamsuatukolomudara.Tabungitudiletakkandi

dalamairsehinggaujungbawahtabungadadibawahpermukaanair.Sebuah

tabungresonansidengansatuujungtertutupdisebutresontorpipa-tertutup.

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

13/27



Panjangkolomudaraitudiaturdenganmengubahtinggitabungdiatasair.

Garputalaitudipukuldenganpalukaret.Saatpanjangkolomudaradiubah-

ubah,bunyibergantianterdengarkuatdanlemah.Bunyiituterdengarkeras

padasaatkolomudaraituberesonansidengangarputala.Kolomudaraitu

memperkerasbunyigarputalatersebut.

Gambar 16.9 Resonansi pada Sebuah Kolom (pipa)UdaraGambar 16.9 Resonansi pada Sebuah Kolom (pipa)UdaraGambar 16.9 Resonansi pada Sebuah Kolom (pipa)UdaraGambar 16.9 Resonansi pada Sebuah Kolom (pipa)UdaraGambar 16.9 Resonansi pada Sebuah Kolom (pipa)Udara

Garputala yangbergetarmenghasilkanperubahantekanantinggidan rendah

secarabergantian.Gelombangbunyi inibergerakmenurunikolomudara itu.

Padasaatgelombangitumengenaipermukaanair,gelombangitudipantulkan

kembalikegarputala,Gambar16.10bilagelombangtekanantinggiyang

dipantulkanitumencapaigarputalapadasaatgarputalamenghasilkantekanan

tinggi,makagelombang-gelombangyangmeninggalkangarputaladanyang

dipantulkanpermukaanitumemperkuatsatusamalain,dandihasilkangelombang

berdiri.

Gambar 16.10 Permukaan dari Gelombang Tekanan dalam Pipa

Sebuahgelombangberdirimempunyaisimpul-simpul(nodes)danperut-perut

(antinodes).Padasimpul,nilaitekanannyasamadenganrata-ratatekanan

atmosfer.Padaperuttekanannyaberadapadanilaimaksimumatau

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

14/27



minimumnya.Duaperut(atauduasimpul)dipisahkanolehsetengahpanjang

gelombang.Suatugelombangtekanandipantulkandarisuatupermukaan

kerastanpapembalikan,sepertiseutastalidipantulkandariujungbebas.Jadi,

terdapatsebuahperutdarigelombangtekananpadapermukaanair.Suatu

gelombangtekanandipantulkanterbalikdariujungterbuka.Yakni,bilasuatu

rapatanmencapaiujungterbukaitu,suaturengganganakandipantulkan.Hal

inimiripdenganpantulangelombangtalidarisuatuujungtetap.Ukuranyang

kecildaridawaigitaryangbergetarterpendekyangbisamemilikisuatuperutdi

dasarnyadansuatusimpuldipuncaknyapanjangnyaseperempatpanjang

gelombang.Bilakolomudaraitudiperpanjang,ditemukanresonansi-

resonansitambahan.Jadi,kolom-koloml/4,3l/4,5l/4,7l/4,danseterusnya,

semuaakanberesonansidengangarputalaitu.

Dalampraktik,panjangresonansipertamasedikitlebihpanjangdaripada

seperempatpanjanggelombang.Initerjadikarenaperbedaan-perbedaan

tekanantidakjatuhkenolpersispadaujungpipa.Sebenarnya,simpulitukira-

kiraberada1,2diameterpipamelampauiujungpipaitu.Namun,setiap

panjangresonansiberikutnya,dipisahkantepatsetengahpanjanggelombang.

Pengukuranjarakantararesonansipertamadenganresonansiberikutnya

dapatdipergunakanuntukmenentukankelajuanbunyidiudara.

Ukuranyangterkecildaridawaigitaryangbergetarataualatlainyang

berdawaitidakdapatmenimbulkanbanyakgetarandiudara.Alat-alatitu

menggunakan resonansiuntukmeningkatkanamplitudogelombangbunyi.

Variasidawaiitumenyebabkankotakbunyibergetar.Besarnyaukurankotak

menghasilkanbunyidenganintensitasyanglebihbesardiudarasekitar

sebagaimanapadabiolasepertipadaGambar16.11

Gambar 16.11 Biola memiliki rongga udara untuk resonansi

Sebuahresonatorpipa-terbuka,yaknitabungresonansidengankedua

ujungnyaterbuka,Gambar16.12,akanberesonansidengansuatusumber

bunyiterdapatsatuperutdiantarasimpul-simpulitu.Padaujung-ujungterbuka

daritabungitujugaadatransmisibunyi.Kitamendengarrambatanbunyiitu.

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

15/27



Sebagianlagidipantulkanuntukmembentukgelombangberdiri.Panjang

minimumdarisebuahresonator,panjanggelombangdaribunyiresonasiitu

untukpipaterbukaadalahsetengahdaripanjanggelombangpipaitu.Karena

itu,frekuensiakanduakalilebihtinggiuntukpipaterbukaterpisahsetengah

panjanggelombangsepertihalnyapadapilatertutup.PernahkanAnda

berteriakdidalamsebuahterowonganpanjang?Bunyikerasyangkamu

dengaradalahkarenaterowonganitubertindaksebagairesonator.Banyak

alat-alatmusikmerupakanresonatorpipa-terbuka.Beberapacontoh

diantaranyaadalahsaksofondanseruling.

Gambar 16.12 Gelombang Berdiri dalam Pipa TerbukaGambar 16.12 Gelombang Berdiri dalam Pipa TerbukaGambar 16.12 Gelombang Berdiri dalam Pipa TerbukaGambar 16.12 Gelombang Berdiri dalam Pipa TerbukaGambar 16.12 Gelombang Berdiri dalam Pipa Terbuka

Contoh:Contoh:Contoh:Contoh:Contoh: Sebuahgarputaladengan frekuensi392Hzmenyebabkanresonansidalamsebuahkolomudarapada21,0cmdan65,3cm.Suhu

udaranyaadalah27oC.Tentukankecepatanbunyidiudarapadasuhuitu!

Diketahui: f=392Hz Ditanya:v

l = 65,3cm Persamaan :

l = 21,0cm v=.l

Penyelesaian:

Bedajarakterjadinyaresonansi,

l =l 2l

1

=(65,321,0)cm=44,3cmSehingga,1/2=l,atau=2l

=2(44,3cm)=88,6cm

Jadi,v=f=(0,886m)(392Hz)=347m/s.

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

16/27



Latihan

1. Sebuahgarputala440Hzdipegangdiataspilatertutup.Tentukanjarak

antararesonansi-resonansibilasuhuudara20oC!

2. Saluranpendengaran,yangterhubungdengangendangtelinga,merupakan

sebuahpipatertutupyangpanjangnya3,0cm.Tentukannilaiterdekat

(abaikankoreksiposisisimpul)darifrekuensiresonansiyangrendah!

3. Sebuahterompetbisadibayangkansebagaisebuahpipaterbuka.

Seandainyaterompetitudiluruskan,panjangakan2,65m.

a. Bilakecepatanbunyiadalah343m/s,tentukanfrekuensiterendahyang

beresonasnidalamsebuah terompet (mengabaikankoreksiposisisimpul)

b. Tentukanfrekuensiresonansiduakalilebihtinggipadaterompetitu.

4. Sebuahsaksofonsopranomerupakanpipaterbuka.Bilasemuakunci

ditutup,panjangnyakira-kira65cm.Memakai343m/ssebagaikelajuanbunyi,tentukanfrekuensiterendahyangbisadimainkanpadaalatini

(abaikankoreksiposisisimpul)!

Efek Doppler

PernahkanAndamemperhatikannadasebuahsirineambulan,mobil

pemadamkebakaran,ataumobilpolisisaatkendaraanitumelintasiAnda?

Frekuensisirinekendaraantersebutlebihtinggiketikakendaraanitubergerak

mendekatiAnda,kemudiantiba-tibaturunkenadalebihrendahketikaambulan

itumenjauhiAnda.Peristiwa inidisebutefekDopplerdandiperlihatkanpadaGambar16.13.Sumberbunyiitusedangbergerakkekanandengan

kecepatanvs.

Gambar 16.13 ContohEfek Doppler,Sumber Mendekati PendengarGambar 16.13 ContohEfek Doppler,Sumber Mendekati PendengarGambar 16.13 ContohEfek Doppler,Sumber Mendekati PendengarGambar 16.13 ContohEfek Doppler,Sumber Mendekati PendengarGambar 16.13 ContohEfek Doppler,Sumber Mendekati Pendengar

Gelombang-gelombangyangdipancarkanmenyebardalambentuklingkaran-

lingkaranyangberpusatpadatempatsumberitupadasaatsumberitu

menghasilkangelombang.Frekuensisumberbunyiitutidakberubah,namun

ketikasumberitubergerakkearahpendengar,yaituO1.PadaGambar16.13,

lebihbanyakgelombangberdesakanmasukkedalamruangantarasumber

bunyidanpendengar.Panjanggelombangdiperpendekmenjadi 1.Oleh

karenakecepatantidakberubah,frekuensibunyiterdengarlebihtinggi.

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

17/27



Ketikasumberitubergerakmenjauhipendengar,O2,padaGambar16.14,

panjanggelombangnyadiperpanjangmenjadi2danfrekuensiyangterdengar

lebihrendah.Efekdopplerjugaterjadijikapendengarbergerakdansumber

bunyidiam.Jadi,efekdoppleradalahperistiwaterjadinyaperubahanfrekuensi

yangterdengar(fp)karenaadanyagerakrelatifsumberdanpendengar.

Gambar 16.14 Contoh Efek Doppler, Sumber Menjauhi PendengarGambar 16.14 Contoh Efek Doppler, Sumber Menjauhi PendengarGambar 16.14 Contoh Efek Doppler, Sumber Menjauhi PendengarGambar 16.14 Contoh Efek Doppler, Sumber Menjauhi PendengarGambar 16.14 Contoh Efek Doppler, Sumber Menjauhi Pendengar

Efekdopplerterjadipadasemuagerakgelombang,baikgelombangmekanik

maupungelombangelektromagnetik.Efekdopplermempunyaibanyak

penerapan.Detektor-detektorradarmenggunakanefekdoppleruntuk

mengukurkecepatanbolatenisdanmobil.Paraastronommenggunakanefek

dopplercahayayangberasaldarigalaksi-galaksiyangjauhuntukmengukur

kecepatandanmemperkirakan jaraknya.Paradokterdapatmendeteksi

kecepatangerakdindingjantungpadajanindenganefekdopplerdanbunyi

ultra.Seekorkelelawarmemakaiefekdoppleruntukmendeteksidan

menangkapserangga-seranggayangterbang.Ketikaseekorserangga

terbanglebihcepatdaripadakelelawar,frekuensipantulannyalebihrendah,

namunketikakelelawarituterbanglebihcepat,frekuensinyalebihtinggi.

Latihan

1. Telingamanusiadapatmendeteksibunyi-bungidenganfrekuensisekitar

antara20kHz.Tentukanpanjanggelombangterpanjangdanpanjang

gelombangterpendekyangbisadidengartelinga,denganasumsibunyi

merambatmelaluiudaradengankecepatan343m/spadasuhu20oC!

2. Berapafrekuensibunyidiudarapadasuhu20oCyangmemilikipanjang

gelombangyangsamadenganyangdihasilkanolehdiameterspeaker

woofer15-in(38cm)?Diameterspeakertweeter3,0-in(7,6cm)?

3. Gendangtelingabergerakmajumundurdalammeresponperubahan-

perubahantekanandarigelombangbunyi.Gambarkanperpindahan

gendangtelingalawanwaktuuntuksatunada1kHzdanuntuksuatunada

2kHz!

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

18/27



4.Sebutkansifat-sifatfisiksuatugelombangyangakandiubahuntuk

menaikkankuatbunyi?Dansifat-sifatfisikapayangakandiubahuntuk

mengubahnada?

D. Pendeteksian Bunyi

Detektorbunyimengubahenergibunyi,yaknienergikinetikmolekul-molekul

udaramenjadibentukenergilain.Dalamsebuahdetektorbunyi,suatu

diafragmabergetarpadafrekuensigelombangbunyi.Getarandiafragmaitu

laludiubahkedalambentukenergilain.Mikroponadalahalatelektronikyang

mengubahenergibunyimenjadienergilistrik.Haliniakandibahaspadabab

lainnya.

Telinga(gambar16.9)dibagimenjaditigabagian:telingabagianluar,telinga

bagiantengah,dantelingabagiandalam.Telingaluarterdiridaribagiantelinga

yangtampakdandisebutdauntelinga,yangmengumpulkangelombangbunyi;

lubangtelinga;dangendangtelinga.Gelombangbunyimenyebabkangetaran

didalamgendangtelinga.Telingabagiantengahterdiridaritigatulangkecil

yangberbedadidalamsuaturuangberisiudaradidalamtengkorak.Tulang-

tulangitumeneruskangetaran-getaranpadagendangtelingadirumahsiput

padatelingabagiandalam.Telingabagiandalamberisicairansepertiair.

Getaran-getaranbunyidihantarkanmelaluicairanitukedalambagian-bagian

pekadirumahsiputyangberbentukspiral.Didalamrumahsiput,sel-selrambutyanglembutdigetarkanolehgelombang-gelombangitu.Getaran-

getaranselinimerangsangsel-selsyarafmenujukeotak,yangmenghasilkan

perasaanbunyi.

Gambar 16.9 Telinga manusia merupakan suatu organ kompleks yangGambar 16.9 Telinga manusia merupakan suatu organ kompleks yangGambar 16.9 Telinga manusia merupakan suatu organ kompleks yangGambar 16.9 Telinga manusia merupakan suatu organ kompleks yangGambar 16.9 Telinga manusia merupakan suatu organ kompleks yang

menerjemahkan getaran-getaran bunyi menjadi impuls saraf yangmenerjemahkan getaran-getaran bunyi menjadi impuls saraf yangmenerjemahkan getaran-getaran bunyi menjadi impuls saraf yangmenerjemahkan getaran-getaran bunyi menjadi impuls saraf yangmenerjemahkan getaran-getaran bunyi menjadi impuls saraf yang

kemudian dikirim ke otak untuk diinterpretasikankemudian dikirim ke otak untuk diinterpretasikankemudian dikirim ke otak untuk diinterpretasikankemudian dikirim ke otak untuk diinterpretasikankemudian dikirim ke otak untuk diinterpretasikan

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

19/27



Telingatidaksamapekanyaterhadapsemuafrekuensi.Kebanyakanorang

tidakbisamendengarkanbunyidenganfrekuensidibawah20Hzataudiatas

16.000Hz.Umumnya,orangpalingpekaterhadapbunyiantarafrekuensi1000

Hzdan5000Hz.Orangtuakurangpekaterhadapfrekuensidiatas10000Hz

daripadaorangmuda.Menjelangumur70,kebanyakanorangtidakbisa

mendengarapapundiatasfrekuensi8000Hz.Kehilanganpendengaranini

mempengaruhikemampuanuntukmengertipembicaraan.

Terkenabunyi-bunyikeras,baiknoice(bising)ataumusik,telahdibuktikan

menyebabkantelingakehilangankepekaan,khususnyatehadapfrekuensi-

frekuensitinggi.Seseorangmakinterkenabunyi-bunyikeras,makinbesar

pengaruhnya.Seseorangbisapulihdalambeberapajambilaterkenabunyi

jangka-pendek,tetapipengaruhterkenabunyikerasdalamjangka-panjangbisaberlangsungselamaberhari-hariatauberminggu-minggu.

Lamaterkenabunyiyangmemilikikekuaran100dBataulebih,dapat

menyebabkankerusakanpermanen.Banyakpemusik roktelahmenderita

kehilanganpendengaranyangserius,beberapadarimerekasampai

mengalamitingkatbunyisebesar10dB.Penutuptelingakhususdapat

memberikanpengurangan25dB.Penutuptelingayangdidesainkhususdapat

mengurangitingkatbunyisampai45dB.Sumberlainyangmenyebabkan

hilangnyapendengaranadalahakibatmusikkerasdariheadphonestereopadaradiodantapepribadi.Pemakainyamungkintaksadarbahwa

headphoneatauearphoneadalahsepertimoncongsebuahselangpemadam

kebakaranyangditancapkantepatpadasalurantelinga.

Latihan

1. Garputala330Hzdan333Hzdiketokbersamaan.Berapakahfrekuensi

layanganyangterjadi?

2. Seorangsiswamempunyaiduabuahgarputala,yangsatumempunyai

frekuensi349Hzdanyanglaintidakdiketahuifrekuensinya.Saatdipukul

bersamaan,garputalaitumenghasilkantigalayanganpersekon.Berapa

frekuensi-frekuensiyangmungkindarigarputalayangtidakdiketahui

frekuensinyaitu?

Bunyidapatditransmisikanmelaluiudaraataudiubahmenjadienergilistrikdan

kembalidiubahmenjadibunyidengansuatusistempengerassuara.Udara

memindahkanfrekuensi-frekuensiyangberbedadenganfrekuensiberagam

yangdapatmenyebabkandistorsiataucacatpadadistorsikualitasbunyi.

Sistemdenganfidelitas(akurasi)tinggi(hifiatauhighfidelity)dirancangsecara

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

20/27



telitiuntukmenghantarkansemuafrekuensidenganefesiensiyangsama.

Suatusistemyangmemilikiresponfrekuensisebesar3dBantara20Hzdan

20000Hzdipandangsangatbaik.

Disampingitu,kadang-kadangdikehendakiuntukmenyalurkanhanya

frekuensi-frekuensitertentu.Sistemteleponhanyamenyalurkanfrekuensi-

frekuensitertentu.Sistemteleponhanyamenyalurkanfrekuensi-frekuensi

antara300Hzsampaidengan3000Hz,dalamrentangfrekuensiinilah

sebagianbesarinformasidalambahasalisanberada.Kata-katakitadapat

dimengertimeskipunfrekuensitinggidanrendahnyahilang.Distorsibunyi

musikjugadapatmenghasilkanefek-efekyangmenarikdanbahkan

diinginkanolehparapemusik.

Noise(bising)terdiridarisejumlahbesarfrekuensitanpaadahubungan

khususterntentu.Bilasemuafrekuensitersebutmempunyaiamplitudo-

amplitudoyangsama,hasilnyaadalahnoiseputih(whitenoise).Noiseputih

telahdiketahuimemilikiefekrelaksasiataumenjadikanseseorangmerasa

nyaman,dankarenaitutelahdigunakanolehdoktergigiuntukmembantupara

pasienagarmerasanyaman.

Latihan

1. Sebutkanbeberapajenisalatmusikyangmenghasilkanbunyidengan

sumber-sumberbunyibermacam-macam!

2. Bedakanpengertiansumberbunyipermukaandansumberbunyirongga

udara?

3. Sebuahgarputalatidakdiketahuiberapafrekuensinya.Seorangsiswa

menggunakankolomudarapadasuhu27oCdanmenemukanresonansi-

resonansiterpisah39,2cm.Berapafrekuensiresonansiyangterendah

4. Berdasarkanpendeteksianbunyiolehtelinga,makabunyidiklasifikasikan

menjadibeberapagolongan.Sebutkan!

Rangkuman

1. Bunyiatausuaraadalahkompresimekanikalataugelombanglongitudinal

yangmerambatmelaluimedium.Mediumatauzatperantarainidapat

berupazatcair,padat,dangas.

2. Sumberbunyitaklainadalahsumbergetaranyangmenggetarkanmedium

sekelilingnya.Alat-alatmusiksepertigongatausimbaldanpermukaan

gendangadalahcontohdarisumber-sumberbunyiyangbergetar.Kita

bedakanwujud-wujudsumberbunyisebagaisenarataudawai,pita,

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

21/27



permukaan,baikyangberupaselaputataumembranmaupunlempeng

danronggaudara.

3. Sifat-sifatbunyimeliputigelombangbunyi,yaitugelombanglongitudinal

jugamempunyaiciri-ciri,antaralainkecepatan,frekuensi,panjang

gelombang,danamplitudo,sepertigelombangperiodiklainnya.Beberapa

sifat-sifatgelombangdapatmengalamipemantulan(refleksi),pembiasan

(refraksi),daninterferensi.Sifatbunyilainnyayaituresonansidanefek

doppler.

4. Telingadibagimenjaditigabagian:telingabagianluar,telingabagian

tengah,dantelingabagiandalam.Telingamanusiamerupakansuatu

organkomplekyangmenerjemahkan getaran-getaranbunyimenjadi

impulssarafyangkemudiandikirimkeotakuntukdiinterpretasikan

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

22/27



Lembar PowerPoint 16.3

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

23/27



7/23/2019 IPA-2 Paket 16

24/27



7/23/2019 IPA-2 Paket 16

25/27



7/23/2019 IPA-2 Paket 16

26/27



Lembar Penilaian 16.4

A. Tes Tulis1. Sebutdanjelaskanminimal5contohsumberbunyi!

2. Jelaskanbeberapasifat-sifatbunyi(minimal3)!

3. Bunyidenganfrekuensi232,6Hzmerambatmelaluiairdengankecepatan

1325m/s.Tentukanpanjanggelombangbunyiitudidalamair!

4. Tentukanfrekuensisuatugelombangbunyiyangbergerakdiudarapada

suhukamardenganpanjanggelombang0,667m!

5. Bedakanpengertianantaranadadankuatbunyi!

6. Jelaskanprinsipresonansiyangterjadipadagitar!

7. Garputala440Hzitudigunakanbersamadengansuatukolom

peresonansiuntukmenentukankelajuanbunyidalamgasHelium.Bila

jarakantararesonansiadalah110cm,berapakecepatanbunyidalamHe?

8. ApayangdimaksuddenganEfekdoppler?Jelaskan!

9. PadasaatAndamendengarnadapeluitkeretaapimeninggiataufrekuensi

peluitnyanaikketikakeretaitumelewatiAnda,Jelaskangerakkeretaitu

terhadapposisianda!

10. Jelaskantigabagiantelingabesertamasing-masingfungsinyadalam

prosesmendeteksibunyisehinggaterdengarsuatubunyi!

7/23/2019 IPA-2 Paket 16

27/27


16 - 27Paket 16 Bunyi

Daftar Pustaka

Sedoyo,Peter.2004. FisikaDasar.Jogjakarta:AndiJogjakarta

Suryanti,dkk.2003.KonsepDasarIPA-FisikaSD.Surabaya:Unesa

UniversityPress.

http://bebas.Vlsm.org/v.12/Fisika2.htm

http://gelombangbunyi.Hem

http://id.wikipedia.org/wiki/bunyi.

http://www.sabah.org.my/bm/kenali_sabah/as_pencemaran_bunyi.asp

http://Sciencetech.multiply.com/journal/item/10

ipa-2 paket 16

Documents