Bunyi

Bunyi atau suara adalah pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara.

Kebanyakan suara adalah gabungan berbagai sinyal getar terdiri dari gelombang harmonis, tetapi suara murni secara teoretis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar osilasi atau frekuensi yang diukur dalam satuan getaran Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam satuan tekanan suara desibel (dB).

Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia berkisar antara 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.

Berdasarkan rentang frekuensinya, gelombang bunyi dibedakan menjadi:

1. Infrasonik, gelombang bunyi yang memiliki frekuensi < 20 Hz.
2. Audiosonik, gelombang bunyi yang memiliki frekuensi antara 20--20.000 Hz. Frekuensi inilah yang dapat didengar oleh telinga manusia.
3. Ultrasonik, gelombang bunyi yang memiliki frekuensi > 20.000 Hz. Hewan yang dapat mendengar gelombang bunyi ini ialah anjing dan kelelawar.

A. Rumus Cepat Rambat Bunyi

Gelombang bunyi merambat dengan kecepatan tertentu. Kecepatan bunyi bervariasi antara 330 m/s hingga 5.400 m/s.

Cepat rambat bunyi di udara sekitar 330 m/s. Karena bunyi adalah gelombang, cepat rambat bunyi dapat dituliskan:

Cepat rambat bunyi dalam suatu zat padat bergantung pada modulus Young (E) dan kerapatan atau massa jenis dari zat padat tersebut.

 

Cepat rambat bunyi bergantung pada medium letak bunyi tersebut berada. Di udara, kecepatan bunyi bergantung pada suhu udara dan jenis-jenis partikel yang menyusun udara tersebut. Rumus kecepatan bunyi di udara (gas) dapat dituliskan:

v= 

Keterangan :

v = cepat rambat bunyi (m/s)

γ = konstanta adiabatik

R = konstanta umum gas (8,31 joule/mol K)

T = suhu mutlak gas (K)

M = massa relatif gas (kg/mol)

Cepat rambat bunyi dalam zat cair bergantung pada modulus Bulk (B) dan kerapatan atau massa jenis dari zat tersebut.

v= 

Keterangan :

v = cepat rambat bunyi (m/s)

B = modulus Bulk (N/)

= massa jenis zat (kg/)

B. Contoh Soal Gelombang Bunyi

1. Jika modulus limbah untuk air adalah 1 x 109 N/m2, berapa laju gelombang kompresi di dalam air?

Jawab:

Diketahui:

Ditanya: v?

Jawab:

2. Seorang anak mendengar bunyi yang memiliki panjang gelombang sebesar 10 meter. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan:

a. frekuensi sumber bunyi

b. periode sumber bunyi

Diketahui:

𝝀 = 10 m

v = 340 m/s

Ditanya: f dan T?

Jawab:

a.

b. T = 1/f

        = 1/34 sekon

Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Bunyi ; https://blog.ruangguru.com/konsep-gelombang-bunyi