GELOMBANG BUNYI Pertemuan 25 Matakuliah : D0684 – FISIKA I Tahun : 2008 GELOMBANG BUNYI Pertemuan 25

Gelombang Bunyi dapat didengar : 20- 20.000 Hz Berdasarkan frekuensinya , gelombang bunyi dapat dibedakan atas : Gelombang Bunyi dapat didengar : 20- 20.000 Hz Gelombang Bunyi Ultrasonik : > 20.000 Hz. Gelombang Infrasonik : < 20 Hz. Kecepatan Rambat Gelombang Bunyi Bunyi dirambatkan di udara sebagai gelombang mekanik longitudinal. Kecepatan rambat bunyi di udara : V = √ ( γ P0/ρ0) γ = konstanta kalor jenis gas P0 = tekanan dalam keadaan seimbang ρ0 = rapt massa udara/gas Bina Nusantara

2. Interferensi Gelombang Bunyi Interferensi gelombang bunyi merupakan superposisi dari dua atau lebih gelomvbang bunyi yang datang pada tempat yang sama dan pada waktu yang sama. Dua gelombang bunyi , frekuensinya berbeda dan merambat dalam arah yang sama, akan menimbulkan berbagai keras bunyi sebagai akibat perubahan amplitudo , yang disebut sebagai layangan. Persamaan gelombang layangan : Gel. pertama : Y1 = Ym sin ( k1 X - 1 t) Gel. kedua : Y2 = Ym sin ( k2 X - 2 t) Gelombang layangan : Bina Nusantara

Amplitudo : 2 Ym Cos ((∆k/2) x - (∆ω/2) t) Y = 2 Ym Cos ((∆k/2)x - (∆ω/2)t ) sin( kx – ω t ) Δk= k1 - k2 dan Δω = ω1 – ω2 Amplitudo : 2 Ym Cos ((∆k/2) x - (∆ω/2) t) Amplitudo ini berubah terhadap waktu, dan disebut : Gelombang Modulasi Frekuansi modulasinya = ( f1 – f2 ) Amplitudo akan maximum bila : Cos ((∆k/2) x - (∆ω/2) t) = ± 1 Banyaknya layangan per detik = 2 x modulasi Frekuensi layangan = f1 - f 2 Bina Nusantara

3. Intensitas ( I ) dan Level Bunyi : Intensitas merupakan jumlah rata-rata energi yang dibawa per Satuan waktu oleh gelombang per satuan luas permukaan yang tegak lurus pada arah rambatan ( daya persatuan luas ) . I = P / A P = daya ( watt) A = luasan (m2) - Tingkat (level) Intensitas ( ) : Tingkat intensitas dinyatakan dalam decibel (db)  = 10 log ( I / I0)db , I0 = 10-12 watt / m2 = ambang pendengaran, yaitu: tingkat intensitas bunyi terendah yang dapat didengar telinga. Bina Nusantara

- Intensitas gelombang Sferis Gelombang yang menyebar ( merambat ) ke segala arah dengan kecepatan yang sama ( pada medium yang sama) , perbandingan intensitas pada dua titik yang berjarak R1 dan R2 dari sumber adalah : Bina Nusantara

Hubungan Amplitudo Simpangan dan Amplitudo Tekan Gelombang bunyi dapat dinyatakan sebagai : Gelombang Simpangan atau Gelombang Tekanan Persamaan Gelombang : Y = Ym Cos ( kX - t) ( gel. Simpangan ) Dari ; Dan B = c2  B = Bulk modulus , V = volume , A = luas penampang c = kecepatan rambat gelombang ,  = rapat massa persatuan volume Bina Nusantara

P = k  c2 Ym Sin ( kX - t) ( gel. tekanan ) Maka : P = k  c2 Ym Sin ( kX - t) ( gel. tekanan ) Atau : P = Pm Cos ( kX - t) Dengan : Pm = k  c2 Ym Pm = amplitudo tekanan Ym = amplitudo simpangan -Hubungan Amplitudo Tekanan dan Intensitas I = Bina Nusantara

fS = frekuensi dari sumber 4. Efek Doppler Sewaktu sumber bunyi dan atau pendengar bergerak relatif satu terhadap yang lainnya, pendengar akan merasakan adanya perubahan frekuensi gelombang bunyi yang didengarnya. Dimana bertambah besar jika sumber dan atau pendengar relatif mendekat, dan berkurang bila sumber dan atau pendengar relatif menjauh. Frekuensi yang didengar / diamati oleh pendengar akibat adanya gerak relatif antara sumber dan pendengar adalah : fP = frekuensi yang diamati oleh pendengar fS = frekuensi dari sumber Bina Nusantara

VG = kecepatan rambat gelombang di udara VP = kecepatan pendengar = positif, bila pendengar mendekati sumber = negatif, bila pendengar menjauhi sumber VS = kecepatan sumber = positif , bila sumber menjauhi pendengar = negatif , bila sumber mendekati pendengar Bina Nusantara