Gelombang dan Bunyi

GELOMBANG DAN BUNYI

A.    Pendahuluan

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak akan pernah lepas dari apa yang disebut dengan gelombang dan bunyi. gelombang ialah getaran yang merambat. Sedangkan bunyi ialah salah satu gelombang, yakni gelombang longitudinal. Dengan demikian gelombang dan bunyi sangat erat kaitannya, karena bunyi merupakan bagian dari gelombang, yakni gelombang longitudinal atau gelombang yang arah rambatnya sejajar atau berimpit dengan arah getarnya.Jikalau dikehidupan ini tidak ada gelombang maka kita tidak akan pernah menemukanapa yang disebut dengan suara, cahaya, gelombang radio, dan gelombang TV. Apabila tidak adanya gelombang maka tidak akan ada nada kehidupan karena cahaya matahari tidak akan pernah sampai ke muka bumi.Dengan demikian gelombang dan bunyi sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia.

B.     PENGERTIAN GELOMBANG

1.      Pengertian Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat.Didalam perambatannya tidak diikuti oleh berpindahnya partikel-partikel perantaranya.Pada hakekatnya gelombang merupakanrambatan energy (energy getaran).Gerak gelombang dapat dipandang sebagai perpindahan energy momentum  atau perpindahan getaran dari suatu tempat ke tempat lainnya. Dalam perpindahannya, gelombang ada yang memerlukan medium dan ada yang tidak memerlukan medium.Sedangkan dalam perambatannya, ada gelombang yang arah rambatnya tegak lurus, dan ada yang arah rambatnya sejajar dengan arah getar.

Gelombang merupakan usikan gangguan atau getaran yang merambat dalam suatu medium.Dalam perambatannya gelombang memindahkan energy, tetapi partikel-partikel mediumnya tidak ikut serta merambat.Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat adanya gelombang, seperti gelombang air, biak air laut maupun sungai. Gelombang dalam gerakannya membawa energi tetapi tidak menghasilkan transport materi.

2.      Macam-macam gelombang.

Macam-macam gelombang berdasarkan media perambatnya. Berdasarkan medium perambatnya  Menurut arah getarnya gelombang dibagi menjadi dua yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.Dilihat dari medium rambatnya gelombang dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

A.    Gelombang mekanik

Gelombang mekanik ialah gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya.Contohnya, gelombang pada permukaan air (transversal), gelombang bunyi, gelombang tali. Berdasarkan perambatannya, gelombang mekanik dibedakan menjadi dua jenis yakni:

1)      Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah getarannya  tegak lurus dengan arah getaran. Contohnya gelombang pada tali yang ujungnya diikat atau tetap. Pada gelombang tranversal yang merambat ialah bentuk bukit atau lembah.Dan gelombang transversal hanya dapat terjadi pada zat padat.

2)      Sedangkan gelombang longitudinal ialah gelombang yang arah getarannya  searah dengan arah perambatannya. Contohnya, gelombang yang terjadi pada slinder (pegas) yang ditarik dengan salah satu ujungnya tetap. Dan gelombang longitudinal dapat merambat pada semua zat (padat, gas dan cair).

B.     Gelombang elektro magnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Jadi kebalikan dari gelombang mekanik. Contohnya, gelombang suara, gelombang radio, televise, dan radar.

Adapun istilah-istilah dalam gelombang

a.       Frekuensi (f) ialah jumlah gelombang yang lewat pada suatu titik tiap satuan waktu

b.      Periode (T) ialah selang waktu yang diperlukan satu gelombang untuk melalui suatu titik.

c.       Panjang gelombang ialah jarak yang ditempuh oleh gelombang selama satu periode

d.      Cepat rambat (V) ialah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu

e.       Amplitudo (A) ialah simpangan maksimum pada gelombang

f.       Fase ialah perbandingan antara waktu sesaat dengan dua titik mempunyai fase yang sama.

C.     Sifat-Sifat Gelombang

Adapun beberapa sifat gelombang yang berlaku umum baik gelombang mekanik maupun gelombang elektro magnetic sifat-sifatnya umum gelombang yaitu:

a)      Perambatan gelombang, sebagaimana telah dibahas sebelumnya gelombang yang dapat merambat melalui medium disebut gelombang mekanik, sedangkan gelombang yang dapat merambat tanpa medium disebut elektro magnetic. Kedua jenis tersebut memiliki arah rambat yang sama, yaitu lurus tetapi dengan kecepatan yang berbeda tergantung kepada jenisnya.

b)      Pemantulan gelombang, pemantulan cahaya dan pemantulan bunyi sering sekali kita temui dalam kehidupan sehari-hari sebagai contoh gejala pemantulan gelombang. Jika kita berteriak dekat suatu dinding atau tebing maka akan terasakan gejala pemantulannya. Gelombang mendatar yang ditimbulkan dengan menyentuh sebuah penggaris pada permukaan air. Jika gelombang mendatar yang menjalar pada permukaan air ini mengenai sebuah penghalang mendatar, maka oleh penghalang gelombang itu dipantulkan dengan sudut pantul sama dengan sudut datang

c)      Pembiasan gelombang, pembiasan gelombnag sangat dipengaruhi oleh perbedaan medium. Bila suatu gelombang dengan frekuensinya tertentu memasuki medium lain yang memiliki perbedaan medium maka akan terjadi perubahan pada kecepatan dan panjang gelombang. Perubahan kecepatan tersebut dibarengi dengan pembelokan arah gelombang yang disebut dengan pembiasaan.

d)     Pelenturan gelombang, terjadinya peristiwa berubahnya gelombang yang arahnya lurus menjadi gelombang yang arahnya menyebar setelah melewati celah.

e)      Interfensi gelombang, jika dua gelombang atau lebih bergerak dalam medium yang sama, maka paduan gelombang pada setiap titik dinamakan prinsip superposisi gelombang. Sedangkan interferensi gelombang menyangkut hasil dari perpaduan dua superposisi gelombang atau lebih tersebut.

C.    PENGERTIAN BUNYI

1.      Pengertian Bunyi

Bunyi atau suaru merupakan salah satu fenomena fisika yang selalu kita alami sehari-hari.Contohnya bunyi yang sering kita nikmati ialah music.Music dapat memberikan inspirasi baik dalam belajar,dan beraktivitas.Bunyi atau suara merupakan gelombang longitudinal yang merambat melalui medium, yang dihasilkan oleh getaran mekanis dan merupakan hasil perambatan energy.Sumber bunyi sebagai sumber sebagai sumber getar perambatan energy.Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan gelombang-gelombang longitudinal ke segala arah, melalui medium baik padat, cair dan gas.

Kebanyakan suara merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz).Bunyi tunggal yang frekuensinya teratur dinamakan nada, sedangkan bunyi tunggal yang frekuensinya tidak teratur dinamakan desisi.Amplitude gelombang menentukan kuat-lemahnya suatu bunyi atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam decibel (dB).Semakin tinggi amplitudonya semakin nyaring bunyi tersebut.Bunyi pesawat lepas landas mencapai sekitar 120dB.Sedang bunyi desiran daun sekitar 33 dB.

Manusia dapat mendengar bunyi saat gelombang bunyi merambat diudara atau medium lalu sampai ke gendang telinga manusia.Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar pleh telingan manusia kira-kira dari 20Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya.

2.      Syarat Adanya Bunyi

1.      Sumber Bunyi

Benda-benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi.contoh sumber bunyi adalah berbagai music alat music, seperti gitar, biola, piano, drum, terompet dan seruling.

2.      Zat Perantara (Medium)

Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang tidak tampak.Bunyi hanya dapat merambat melalui medium perantara.Contohnya udara, air, dan kayu. Tanpa medium perantara bunyi tidak dapat merambat sehingga tidak akan terdengar.

3.      Pendengar

Bunyi dapat didengar apabila ada pendengar. Manusia dilengkapi indra pendengar, yaitu telinga sebagai alat pendengar.

Bunyi merambat sebagai gelombang.Gelombang bunyi ialah suatu gelombang longitudinal. Memiliki 3 aspek dari bunyi yaitu:

1.      Bunyi dihasilkan oleh suatu sumber, seperti gelombang lain, sumber bunyi ialah benda yang bergetar

2.      Energy yang dipindahkan dari sumber unyi dalam bentuk gelombang lingkaran longitudinal

3.      Bunyi di dikenali oleh telinga atau suatu instrument.

3.Frekuensi Bunyi

1)      Infrasonic, adalah bunyi yang frekuensinya dibawah 20 Hz

2)      Audiosonik, adalah bunyi yang frekuensinya antara 20-20.000 Hz

3)      Ultrasonik, adalah bunyi yang frekuensinya diatas 20.000 Hz

Bunyi dapat ,merambat melalui medium, gelombang longitudinal termasuk bunyi dapat merambat melalui semua zat (padat, cair, dan gas). Akan tetapi gelombang longitudinal termasuk bunyi tidak dapat merambat vakum(hampa udara), bunyi memerlukan waktu untuk merambat dari satu tempat ke tempat lain. Perbandingan jarak yang ditempuh dengan selang waktunya dinamakan cepat rambat bunyi.contohnya kilat dan guntuR terjadi secara serentak (bersamaan). Tetapi kita terlebih dahulu melihat kilat kemudian mendengar bunyi guntur hal ini menunjukkan bahwa merambatnya bunyi dari tempat asal ketelinga kita memerlukan waktu.

a.       Pemantulan bunyi,

jika gelombang bunyi mengenai sebuah bidang perintang maka sebagian bunyi akan diserap oleh bidang tersebut dan sebagian lagi dipantulkan tergantung pada keras atau lunaknya bidang pemantul makin keras bidang pemantul makin banyak gelombang bunyi yang dipantulkan.

b.       Disfraksi bunyi

Disfraksi bunyiialah pembelokan bunyi karena menemui rintangan. Ketika salah satu teman kita berteriak ditempat A memanggil kita berada disisi lain belokan jalan (ditempat B) dapat mendengar suara teriakan tersebut. Hal ini dapat menunjukan bahwa gelombang bunyi dapat membelok (difraksi).

c.       Penggunaan gelombang ultrasonic,

Manusia memiliki keterbatasan pendengaran, telingan kita pada umumnya hanya dapat menerima frekuensi bunyi antar 20Hz sampai 20.000 Hz (frekuensiaudio atau frekuensi dengar) frekuensi bunyi yang rendah dari 20 Hz (frekuensi intrasonik) tidak dapat kita dengar frekuensi bunyi yang lebih tinggi dari 20.000 Hz juga tidak dapat kita dengar. Daerah frekuensi itu disebut frekuensi ultrasonic dan banyak dipergunakan pada:1) Kelalawar, 2) Kacamata tunanetra, 3) Mengukur kedalaman laut, 4) Mendeteksi kerusakan pada logam, 5) Bidang kedokteran

d.      Tinggi nada,

Nada sangat berhubungan dengan frekwensi, nada tinggi memiliki frekwensi tinggi dan memiliki getaran yang lebih banyak dari pada nada rendah yang memiliki frekwensi rendah.

e.       Kuat bunyi,

kuat bunyi ditentukan oleh besar kecilnya amplitudo. Bunyi yang kuat atau nyaring memiliki amplitudo besar dan bunyi yang lemah memiliki amplitudo kecil.

f.       Azas Doppler,

 jika pendengar dan sumber bunyi banyak saling mendekati maka frekwensi yang didengar lebih besar dari sumber bunyi, sedangkan jika pendengar dan sumber bunyi bergerak saling menjauhi maka frekwensi yang didengar leih kecil dari pada frekwensi sumber bunyi, peristiwa itu dinamakan efek Doppler pertama kali dipikirkan oleh orang Australia yang bernama  Cristian Johan Doppler .

3. Karakteristi bunyi

1). Nada

Berdasarkan keteraturan frekwensinya, bunyi dibedakan menjadi nada dan desah.Nada yaitu bunyi yang frekuensinya teratur, misalnya bunyi alat music.Sedangkan bunyi yang frekuensinya tidka teratur, contohnya bunyi gemuruh ombak.

2). Warna bunyi (timbre)

Nada yang dihasilkan oleh alat music mempunyai karakteristik tertentu,sehingga kita dapat dengan mudah membeda-bedakan nada yang dihasilkan  oleh piano dan gitar, seruling, dan terompet.

3)      Hukum Mersenne

Tinggi nada atau frekuensi nada diselidiki oleh ilmuwan fisika berkebangsaan perancis bernama Mersenne (1588-1648).Mersenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkanoleh senar yang bergetar dengan panjangsenar, penampang senar, tegangan senar, dan jenis senar. Alat yang digunakan adalahsonometer

Manfaat Gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari yaitu sebagai:

1.      Gelombang air laut untuk menggerakan turbin

2.      Radar

3.      Kaca mata tunanetra

4.      Mengukur kedalaman laut

5.      Mendeteksi retak-retak pada struktur logam

6.      Membersihkan benda dengan ultrasonic

7.      Kamera

  

KESIMPULAN

Gelombang ialah getaran yang merambat.Sedangkan bunyi ialah salah satu gelombang, yakni gelombang longitudinal.Dengan demikian gelombang dan bunyi sangat erat kaitannya, karena bunyi merupakan bagian dari gelombang, yakni gelombang longitudinal atau gelombang yang arah rambatnya sejajar atau berimpit dengan arah getarnya.Macam-macam gelombang adalah gelombang pertama gelombang mekanik dan gelombang elektro magnetik. Sifat-sifat gelombang antara lain perambat gelombang, pemantul gelombang, pembiasan gelombang, pelenturan gelombang, dan intervensi gelombang.

Kebanyakan suara merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz).Syarat adanya bunyi adalah sumber bunyi, zat perantara dan pendengar. Karakteristik bunyi antara lain nada, warna bunyi dan hokum mersenne.

Manfaat Gelombang dan bunyi dalam kehidupan sehari-hari yaitu sebagai:

Gelombang air laut untuk menggerakan turbin, Radar, Kaca mata tunanetra, Mengukur kedalaman laut, Mendeteksi retak-retak pada struktur logam,  Membersihkan benda dengan ultrasonic dan Kamera.

DAFTAR PUSTAKA

Sri, Margaretta, dkk. 2006. Konsep Dasar IPA. Bandung: UPI PRESS

Kaligis, R.E. 1992. Pendidikan IPA. Jakarta: Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan

Darmodjo, Hendro. 1991. Pendidikan IPA. Jakarta: Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan

Koes, Supriyono. 1998. Konsep-konsep Dasar IPA. Jakarta: Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Proyek Pendidikan Guru Sekolah Dasar

Share this post