BUNYI PERTEMUAN 8 Dr Harlinda Syofyan S Si

BUNYI PERTEMUAN 8 Dr. Harlinda Syofyan, S. Si. , M. Pd PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

KEMAMPUAN AKHIR YANG DIHARAPKAN § Mahasiswa mampu mendeskripsikan syarat terjadinya bunyi beserta sifat-sifatnya. § Mahasiswa dapat menjelaskan kegunaan bunyi dalam kehidupan sehari-hari

PRTA KONSEP

PENGERTIAN BUNYI v Bunyi termasuk salah satu jenis gelombang yang dapat dirasakan oleh indera pendengaran (telinga). v Pengertian bunyi adalah sesuatu yang dihasilkan dari benda yang bergetar. v Benda yang menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. v Sumber bunyi yang bergetar akan menggetarkan molekul-molekul udara yang ada disekitarnya. v Syarat terjadinya bunyi adalah adanya benda yang bergetar. v Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran.

SYARAT TERJADINYA BUNYI Terdengarnya bunyi ada 3 macam: 1. Ada medium o Bunyi dapat merambat melalui benda gas seperti udara. o Bunyi Guntur dapat kita dengar karena ada udara. o Bunyi dapat pula merambat melalui benda cair seperti untuk mencari harta karun atau kapal yang tenggelam di dasar laut. o Selain itu, bunyi dapat merambat melalui benda padat seperti jika kita mengetuk meja dengan pensil. 2. Ada sumber bunyi o Semua getaran benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Contohnya bunyi gong yang dipukul dan bunyi seruling yang ditiup dan sebagainya. 3. Ada pendengar o Pendengar bunyi yaitu manusia dan hewan-hewan.

SIFAT- SIFAT BUNYI q Gelombang bunyi memerlukan medium dalam perambatannya. üKarena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya bunyi memerlukan medium. üMedium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. q Gelombang bunyi mengalami pemantulan (refleksi). ü Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan, sehingga gelombang bunyi juga dapat mengalami hal ini. ü Hukum pemantulan gelombang: sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. ü Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung.

SIFAT- SIFAT BUNYI (2) q Gelombang bunyi mengalami pembiasan (refraksi). üSalah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan. üPeristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras dari pada siang hari. üHal ini disebabkan karena pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada dilapisan bawah q Gelombang bunyi mengalami pelenturan (difraksi). üGelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi diudara memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa meter. üSeperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah didifraksikan.

SIFAT- SIFAT BUNYI (3) q Gelombang bunyi mengalami perpaduan (interferensi). üGelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif (penguatan bunyi) dan interferensi destruktif (pelemahan bunyi).

SUMBER BUNYI Ø Pada jenis alat musik pukul, seperti drum, gong, tambur, atau gendang, permukaan drum, gong, tambur, atau selaput gendang akan bergetar ketika dipukul, sehingga menghasilkan bunyi atau suara. Ø Untuk jenis alat musik tiup, seperti suling, terompet, atau recorder soprano, udara yang ditiupkan akan bergetar di dalam kolom udara sehingga menghasilkan bunyi. Ø Berdasarkan jenisnya, bunyi merupakan gelombang mekanik longitudinal. Ø Karena merupakan gelombang mekanik, bunyi memerlukan medium sebagai media perambatannya.

FREKWENSI BUNYI a. Gelombang audiosonik (audible wave). o Gelombang audiosonik merupakan gelombang bunyi yang berada pada rentang frekwensi pendengaran kita, yakni berada pada kisaran frekwensi antara 20 Hz hingga 20. 000 Hz. (Contoh : manusia) b. Gelombang infrasonik (infrasonic wave). o Gelombang infrasonik merupakan gelombang bunyi yang frekwensinya berada di bawah frekwensi gelombang audiosonik, yaitu frekwensinya lebih kecil dari 20 Hz. (Contoh: jangkrik) c. Gelombang ultrasonik (ultrasonic wave). o Gelombang ultrasonik merupakan gelombang bunyi yang frekwensinya berada di atas frekwensi gelombang audiosonik, yaitu frekwensinya lebih besar dari 20. 000 Hz. (Contoh: lumba-lumba, anjing, kelelawar)

FREKWENSI BUNYI (2) • Sebagaimana gelombang pada umumnya, frekuensi bunyi berbanding lurus dengan cepat rambat dan berbanding terbalik dengan panjang gelombang. dengan: • f = frekuensi (Hz) • v = cepat rambat bunyi (m/s) • λ = panjang gelombang (m)

PERAMBATAN BUNYI a. Apa yang terjadi bila tidak ada udara ? Contoh b. Apakah bunyi hanya dapat merambat di udara? Contoh c. Apakah bunyi dapat merambat melalui air ? Contoh

PERAMBATAN BUNYI (2) v Bunyi dapat merambat melalui udara, zat cair atau zat padat. v Pada umumnya bunyi merambat lebih cepat pada zat cair dibandingkan dengan pada udara, dan bunyi merambat lebih cepat pada zat padat dibandingkan dengan pada zat cair. v Suara kereta api yang akan lewat tadi dapat didengar melalui rel kereta api, walaupun suaranya sendiri belum terdengar, karena suara merambat lebih cepat pada logam rel kereta dibandingkan melalui udara. v Kesimpulan bahwa cepat rambat bunyi bergantung pada medium terjadinya perambatan bunyi.

PERAMBATAN BUNYI (3) Cepat rambat bunyi pada medium

Menghitung Cepat Rambat Bunyi q Seperti halnya kecepatan benda yang bergerak lurus beraturan, bunyi pun memiliki cepat rambat yang dirumuskan dengan: Keterangan : v = cepat rambat bunyi (m/s) s = jarak yang ditempuh (m) t = waktu tempuh (s)

Contoh Soal Menghitung Cepat Rambat Bunyi 1. Irni mendengar suara petir 2 detik setelah ia mendengar kilatan cahaya. Jika cepat rambat bunyi pada saat itu 347 m/s, berapakah jarak Irni dari tempat terjadinya petir? Penyelesaian: Diketahui: t = 2 s v = 347 m/s Ditanya: s = ? s = v t = 347 ⋅ 2 = 694 Jadi, tempat terjadi petir berjarak 694 meter dari Irni

Contoh Soal Menghitung Cepat Rambat Bunyi (2) 2. Ati berada pada jarak 100 meter di depan sebuah panggung musik. Jika cepat rambat bunyi di udara pada saat itu adalah 340 m/s, berapakah rentang waktu yang dibutuhkan suara penyanyi sehingga sampai di telinga Ati? Penyelesaian: Diketahui: s = 100 m v = 340 m/s Ditanya: t = ? • Jawab: t = s/v = 100/340 = 0, 29 Jadi, rentang waktu yang dibutuhkan suara penyanyi sampai di telinga Ati adalah 0, 29 detik.

PEMANTULAN BUNYI § GAUNG o Terdengar bunyi pantul dari suara aslinya, dimana bunyi pantul ini mengganggu bunyi aslinya sehingga bunyi aslinya nampak agak kabur. o Gaung merupakan perulangan bunyi yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi dari sumber bunyi, akibat bunyi dari sumber bunyi ini terpantul berulang-ulang pada suatu ruangan. o Gaung terjadi karena gelombang bunyi dipantulkan oleh permukaan yang keras. Oleh karena itu, dinding- dinding bagian dalam suatu gedung pertunjukkan, konser, atau teater dilapisi dengan bahan- bahan lunak untuk menyerap bunyi sehingga mengurangi atau menghilangkan gaung. o Contoh : ketika pidato di dalam ruangan dengan menggunakan pengeras suara, terdengan bunyi pantul dari suara aslinya, dimana bunyi pantul ini mengganggu bunyi aslinya

PEMANTULAN BUNYI (2) § GEMA o Gema merupakan perulangan bunyi yang terdengar setelah bunyi ditimbulkan. Gema terjadi karena bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan. Cepat atau lamanya kita mendengar gema bergantung pada seberapa jaur jarak kita dengan permukaan pemantul bunyi itu. o Contoh : kita berteriak di tempat tinggi atau luas, misalnya di sebuah tebing atau di depan sebuah gua. Setelah kita berteriak, sesaat kemudian ada yang membalas teriakan kita.

PEMANTULAN BUNYI (3) v Peristiwa pemantulan bunyi tidak selalu merugikan, tetapi ada juga yang menguntungkan, v misalnya ketika akan mengukur kedalaman laut dengan menggunakan sonar. v Sonar atau sound navigation and ranging merupakan suatu metode untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman benda-benda di bawah air (termasuk kedalaman laut) dengan menggunakan gelombang ultrasonik. v Sonar bekerja berdasarkan prinsip pemantulan bunyi.

EFEK DOPPLER v Apabila sumber bunyi bergerak menjauhi atau mendekati pendengar yang sedang diam, atau pendengar bergerak mendekati atau menjauhi sumber bunyi yang sedang diam, ataupun kedua-duanya bergerak saling mendekati atau menjauhi, yaitu terjadinya perubahan frekwensi bunyi yang sampai kepada pendengar. v Efek Doppler adalah efek berubahnya frekwensi bunyi yang didengar oleh pendengar karena sumber bunyi atau pendengar yang bergerak. v Bila sumber bunyi mendekati pendengar atau pendengar mendekati sumber bunyi, maka pendengar akan menerima frekwensi bunyi yang lebih tinggi daripada frekwensi bunyi aslinya. Sebaliknya, bila sumber bunyi menjauhi pendengar atau pendengar menjauhi sumber bunyi, maka pendengar akan menerima frekwensi bunyi yang lebih rendah daripada frekwensi bunyi aslinya.

EFEK DOPPLER (2) fp = frekwensi yang diterima oleh pendengar. fs = frekwensi sumber bunyi. vp = kecepatan pendengar. vs = kecepatan sumber bunyi. v = cepat rambat bunyi di udara

LATIHAN SOAL EFEK DOPPLER 1. Sebuah kapal bermaksud mengukur kedalaman laut dengan menggunakan sonar. Sebuah sinyal dikirimkan dari kapal tersebut dan dapat ditangkap kembali setelah selang waktu 3 detik kemudian. Bila cepat rambat bunyi di laut tersebut adalah 1530 m/s, berapakah kedalaman laut pada saat itu? 2. Ada sebuah mobil ambulance yang sedang membunyikan sirinenya dengan frekwensi bunyi sirine 1250 Hz. Berapakah bunyi frekwensi yang diterima oleh pendengar bila: (a) ambulance bergerak mendekati pendengar dengan kecepatan 30 m/s dan pendengar diam; (b) ambulance diam dan pendengar bergerak menjauhi ambulance dengan kecepatan 15 m/s; (c) ambulance dan pendengar saling mendekat dengan kecepatan 25 m/s?

LATIHAN SOAL EFEK DOPPLER • • Seorang pendengar berdiri di samping sumber bunyi yang frekuensinya 684 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan frekuensi 676 Hz bergerak mendekati pendengar itu dengan kecepatan 2 m/s. Bila kecepatan merambat bunyi di udara 340 m/s, maka frekuensi layangan yang didengar oleh pendengar itu adalah … A. 2 Hz B. 3 Hz C. 4 Hz D. 5 Hz E. 6 Hz Jawaban : C Pembahasan : f 1 = 684 Hz Vp = 0 (diam) fs = 676 Hz Vs = 2 m/s mendekat (–) Maka bunyi yang didengar oleh pengamat dari sumber 2 Maka frekuensi layangan yang didengar pengamat adalah f = | f 1 – f 2 | = | 684 – 680 | = 4 Hz

LATIHAN SOAL EFEK DOPPLER • Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 25 m/s dibelakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 945 Hz, pengemudi sepeda motor membaca pada spidometer angka 20 m/s. Apabila kecepatan bunyi di udara 340 m/s, maka pengemudi sepeda motor akan mendengar klakson dengan frekuensi. . . a. 750 Hz b. 840 Hz c. 945 Hz d. 960 Hz e. 1020 Hz • Jawaban : D Pembahasan : Sumber bunyi = truk, pendengar = motor Vs = 25 m/s mendekati pendengar ( – ) Vp = 20 m/s menjauhi sumber ( – ) fs = 945 Hz V = 340 m/s Maka frekuensi yang didengar oleh pendengar motor

Contoh Soal 1. Sebuah ambulans bergerak mendekati Iman yang sedang diam di pinggir jalan dengan kecepatan 72 km/jam. Jika frekuensi dari sumber bunyi ada 70 Hz, dan cepat rambat bunyi pada saat itu adalah 340 m/s, berapakah frekuensi bunyi yang terdengar oleh Iman? Penyelesaian: Diketahui: vs = 72 km/jam = 72 ⋅ ——– = 20 m/s vp = 0 m/s (Iman diam) fs = 70 Hz v = 340 m/s Ditanya: fp = ? Jawab: = 74, 375

Contoh Soal (2) 2. Seorang pengendara motor bergerak dengan kecepatan 20 m/s mendekati sebuah sumber suara yang bergerak dengan kecepatan 10 m/s menjauhi pengendara motor tersebut. Jika frekuensi bunyi yang terdengar oleh pengendara motor adalah 74 Hz dan cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, berapakah frekuensi bunyi pada sumber suara? Penyelesaian: Diketahui: vp = 20 m/s vs = 10 m/s fs = 74 Hz v = 340 m/s Ditanya: fp = ? Jawab: = —— ⋅ 74 = 71, 94 Jadi, frekuensi bunyi pada sumber suara adalah 71, 94 Hz.

KARAKTERISTIK BUNYI Karakteristik Bunyi ada beberapa macam antara lain : Ø Tinggi rendah dan kuat lemah bunyi. Pada orang dewasa, suara perempuan akan lebih tinggi dibandingkan suara laki-laki. Pita suara laki-laki yang bentuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-laki memiliki nada dasar sebesar 125 Hz, sedangkan perempuan memiliki nada dasar satu oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu sekitar 250 Hz. Ø Nada dan Desah 1. Nada adalah bunyi musik akan lebih enak didengarkan karena bunyi musik memiliki frekuensi getaran teratur yang disebut nada, sebaliknya bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah. 2. Desah adalah bunyi yang memiliki frekuensi yang tidak teratur. Contoh dalam kehidupan sehari-hari yang merupakan desah yakni bunyi ombak, bunyi hujan, bunyi angin, dan bunyi keramaian di pasar.

KARAKTERISTIK BUNYI (2) v Warna atau kualitas bunyi. Setiap 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. v Resonansi yaitu ikut bergetarnya udara yang ada di dalam kentongan benda setelah dipukul mengakibatkan bunyi kentongan terdengar semakin keras. Hal inilah yang disebut resonansi. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Cepat rambat bunyi § Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh jenis medium perambatannya. § Medium udara, air, zat padat dan suhu akan menghasilkan cepat rambat bunyi yang berbeda-beda.

KARAKTERISTIK BUNYI (3) Karena bunyi merupakan gelombang maka bunyi mempunyai cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu : 1. Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat. 2. Suhu medium, semakin panas suhu medium yang dilalui maka semakin cepat bunyi merambat.

PEMANTULAN BUNYI v Pemantulan bunyi terjadi karena gelombang bunyi menabrak bidang pantul kemudian gelombang bunyi tersebut dipantulkan oleh bidang pantul tesebut. Ketika kita mendengar suara petir, mungkin kita juga akan mendengar suara susulan yang merupakan gema suara aslinya. v Macam-Macam Pemantulan Bunyi : o Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli misalnya suara guru di dalam kelas akan lebih keras dibandingkan dengan suara guru olah raga di lapangan. o Itu dikarenakan suara di dalam ruangan akan dipantulkan oleh dinding-dinding ruangan.

PEMANTULAN BUNYI (2) Ø Gaung atau kerdam yaitu bunyi pantul yang datangnya hanya sebagian yang bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas disebut gaung atau kerdam. Misal: • Bunyi asli : ma - kan - be - ling • Pantul : …… ma - kan - be - ling • Terdengar : ma ………………… ling Ø Gema yaitu bunyi pantul dapat terdengar dengan jelas seperti bunyi aslinya karena antara bunyi pantul dengan bunyi asli tidak saling mengganggu. Hal ini dimungkinkan jika jarak antara dinding pemantul dengan sumber bunyi jauh. Karena jarak yang jauh, bunyi akan berjalan menempuh jarak yang jauh

KEKUATAN BUNYI v Bunyi yang kuat berbeda dengan bunyi yang tinggi. Kekuatan bunyi tidak ditentukan oleh frekuensi bunyi, tetapi oleh hal-hal yang lain, khususnya; amplitudo, resonansi, dan jarak. v Amplitudo adalah lebar getar atau simpang getar yang dibuat oleh sumber bunyi. Semakin lebar getaranya, semakin kuat pula bunyinya. v Resonansi berarti ikut bergetar sejalan getaran bunyi. Biasanya dilakukan oleh benda atau bagian terdekatnya. Dan sedikit banyak kejadian ini akan menambah kekuatan getar sumber bunyi. v Contoh gitar, walaupun sumber bunyinya pada senar, namun kekuatannya bunyinya lebih berasal dari kotak kayunya. Sebab, udara di dala

MANFAAT PEMANTULAN BUNYI Manfaat bunyi dalam kehidupan sehari – hari 1. Sifat-sifat gelombang bunyi, seperti sifat pemantulan, nada, dan frekuensi ultrasonik, bermanfaat dalam kehidupan manusia. Dengan adanya tangga nada, umat manusia menjadi lebih “manusia”. Nada-nada dilantunkan sebagai ekspresi pemikiran, motivasi, dan emosi. 2. Mendeteksi adanya tumor, menyelidiki otak, hati, dan liver, menghancurkan batu ginjal. 3. Melalukan USG (Ultrasonografi) dengan memanfaatkan ultrasonik. 4. Untuk mengukur kedalaman laut, mendeteksi ranjau, kapal tenggelam, letak palung laut, dan letak kelompok ikan. 5. Selain di laut, di darat pun gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan minyak dan mineral dalam bumi. 6. Pemantulam bunyi dapat digunakan untuk mengukur panjang lorong gua.

MANFAAT PEMANTULAN BUNYI (2) 1. Infrared o Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm. 2. Ultraviolet o Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dapat membunuh kuman penyakit kulit. 3. Sinar X o Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.

MANFAAT PEMANTULAN BUNYI (3) 4. Alat musik o Pada alat musik seperti gitar sumber bunyinya dihasilkan oleh benda yang bergetar, yaitu senar. Jika senar dipetik dengan amplitodu (simpangan) yang besar maka bunyi yang ditimbulkan akan lebih keras. 5. Kacamata Tunanetra o Kacamata tunanetra dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca tuna netra. 6. Mengukur kedalaman laut o Mengukur kedalaman laut untuk menentukan kedalaman laut jika diketahui cepat rambat bunyi dan selang waktu, pengiriman dan penerimaan 7. Alat kedokteran o Alat kedokteran misalnya pada pemeriksaan USG (ultrasonografi). Sebagai contoh, scaning ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar kulit perut ibu yang hamil akan menampilkan gambar sebuah janin di layar monitor. Dengan mengamati gambar janin, dokter dapat memonitor pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan janin.

UJI KOMPETENSI 1. Tuliskan perbedaan Infrasonik, audiosonic dan ultrasonic beserta contohnya! 2. Apakah bunyi dapat merambat di ruang hampa udara? Apa sebabnya! 3. Bagaimana prosesnya bunyi dapat terdengar oleh telinga? 4. Mengapa kelelawar yang terbang malam hari tidak pernah menabrak benda di depannya? 5. Tuliskan rumus menghitung panjang gelombang bunyi! 6. Tuliskan bunyi Effek Doppler! 7. Tuliskan 5 contoh pemanfaatna bunyi dalam kehidupan sehari-hari!

SELAMAT BELAJAR