BUNYI OLEH M. BARKAH SALIM, M. Pd. SI. PERTEMUAN 10 E-mail : barkah_um@yahoo.co.id

Materi Perkuliahan Gelombang bunyi harmonik Intensitas bunyi Tingkat intensitas

Tujuan Mahasiswa mengetahui bagai mana bunyi harmonik dihasilkan Mahasiswa mampu menghitung laju gelombang harmonik Mahasiswa mampu menghitung tingkat intensitas bunyi

Gelombang Bunyi Harmonik Apakah yang dimaksud dengan harmonik ? Apa yang dimaksud dengan gelombang harmonik ? Apa yang dimaksud dengan bunyi harmonik ?

Pendahuluan Harmonik adalah sesuatu hal yang dilakukan berulang-ulang secara rutin. Gelombang harmonik adalah gelombang yang dihasilkan akibat gerak atau bergetarnya benda secara konsisten Bunyi harmonik adalah bunyi yang terjadi akibat bergetarnya suatu sumber dengan gerak harmonik sederhana dan memiliki nada yang tetap atau sama.

Contoh Garpu tala adalah alat yang berbentuk seperti garpu bergigi dua (atau berbentuk huruf y) dan beresonansi pada frekuensi tertentu bila dihentakkan pada suatu benda. Garpu tala hanya bergetar pada satu frekuensi, misalnya nada a' dengan frekuensi 440 Hertz. Karena frekuensi ini tetap. Sumber yang bergetar menyebabkan molekul-molekul udara didekatnya berisolasi dengan gerak harmonik sederhana di sekitar posisi kesetimbangannya. Molekul ini bertumbukan dengan molekul-molekul tetangganya, sehingga menyebabkan molekul-molekul itu berisolasi

Simpangan Molekul s x t Dengan s0 adalah simpangan maksimum molekul gas dari posisi keseimbangannya, dan k merupakan bilangan gelombang. k merupakan bilangan gelombang

Dengan k Jika kecepatan sudut (ω) Sebagai mana semua gelombang harmonik, laju gelombang sama dengan frekuensi dikali panjang gelombang

Tekanan pada gelombang bunyi Gelombang bunyi ketika merambat melalui suatu medium maka akan menyebabkan terjadinya perubahan tekanan pada partikel2 disekelilingnya sehingga terjadi perubahan tekanan. Apabila gelombang memiliki fase 0-90-180-270-360, maka gelombang akan memiliki tekanan maksimum pada saat fase nya 90 dan minimum fase 270.

Perhatikan Gambar Berikut x

Besarnya tekanan yang diberikan adalah Dengan p : perubahan tekanan dari tekanan kesetimbangan p0 : nilai maksimum perubahan tekanan Dan p0 Dengan v adalah laju penjalaran dan ρ adalah kerapatan kesetimbangan gas

Contoh Telinga manusia dapat mendengar bunyi dengan frekuensi antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Jika laju bunyi di udara 340 m/s, berapakah panjang gelombang saat frekuensinya rendah dan tinggi ? Jawab : Saat frekuensi audio rendah 20 Hz Saat frekuensi audio tinggi 20.000 Hz

Tugas Jika laju bunyi di udara 340 m/s, berapakah frekuensi gelombang bunyi yang memiliki panjang gelombang 2 m

Intensitas

Apabila sumber titik memancarkan gelombang secara seragam kesegala arah, energi pada jarak r dari sumber akan terdistribusi secara seragam pada kulit bola berjari2 r dan luas 4πr2. apabila daya P dipancarkan dari sumber, maka besar intensitas bunyi I adalah

Dengan satuan intensitas adalah watt per meter kuadrat Sehingga intensitas adalah daya rata-rata per satuan luas yang datang tegak lurus terhadap arah penjalarannya.

Energi bunyi pada kulit bola Energi total dalam medium bertambah sebesar energi dalam kulit bola dengan luas permukaan A, ketebalan vΔt. Energi tambahan dalam kulit bola adalah r1 Dengan η adalah energi rata2 per satuan volume dan A adalah luas permukaan rata2 dari kulit bola

Sehingga daya yang datang rata-rata dari energi yang dipindahkan dari kulit bola adalah Dan intensitas gelombang Nilai ini berlaku untuk semua gelombang

Energi gelombang bunyi di udara Dengan besarnya energi total massa m yang berosilasi dengan frekuensi sudut ω dan amplitudo A adalah Dengan Maka energi bunyi dalam elemen adalah s0 = adalah amplitudo

Besar kerapatan energi Dan besar intensitasnya Dimana

Kenyaringan intensitas Tingkat intensitas disimbolkan dengan β dalam satuan desibel (dB) yang didesinisikan Dengan I adalah intensitas bunyi dan I0 adalah intensitas acuan, yang diambil sebagai ambang pendengaran

Soal Berapakah tingkat intensitas dalam disabel untuk gelombang bunyi berintensitas 10-12 W/m 10-2 W/m Hitunglah intensitas delombang bunyi jika β = 10 dB β = 3 dB Hitunglah amplitudo dan tekanan gelombang bunyi pada masing2 intensitas tersebut