GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI BAB 1 GETARAN, GELOMBANG DAN BUNYI

GETARAN Gaya pemulih : Gaya yang bekerja pada benda bergerak harmonik yang arahnya selalu menuju ke titik keseimbangan dan besarnya sebanding simpangan Keterangan : F = gaya pemulih K = tetapan gaya pegas Y = simpangan getar

Persamaan simpangan dengan fase awal nol

Periode Getaran Beban di Ujung Pegas Frekuensi getaran pegas

Ayunan Bandul Frekuensi getaran pegas

GELOMBANG Arah rambat dan getar Medium Rambat Gelombang Transversal Gelombang Longitudinal Arah rambat dan getar Gelombang Mekanik Gelombang Elektromagnet Medium Rambat

Gelombang Longitudinal Gelombang Transversal Periode (T), waktu untuk menempuh satu panjang gelombang Frekuensi (f), banyaknya getaran yang terjadi dalam 1 detik Cepat rambat gelombang (v), jarak tempuh gelombang tiap satuan waktu

Gelombang Elektromagnetik Gelombang Mekanik Gelombang yang tidak membutuhkan medium perantara Gelombang yang membutuhkan medium perantara Contoh: gelombang bunyi, gelombang pada tali Contoh: gelombang cahaya, gelombang radio, gelombang sinar-X

Sifat gelombang Refleksi (pemantulan) Refraksi (pembiasan) Difraksi Interferensi

Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r) Garis Normal Gelombang datang Gelombang pantul Panjang gelombang (λ) Panjang gelombang (λ) θr θi Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

< > udara kaca udara gelombang datang dari zat kurang rapat menuju zat yang lebih rapat dibelokkan mendekati garis normal udara < kaca Garis normal > udara gelombang datang dari zat lebih rapat menuju zat yang kurang rapat dibelokkan menjauhi garis normal Garis normal

nudara θi θr θi θr udara kaca Gelombang datang Gelombang bias Kecepatan di medium 1 (v1) Gelombang datang θi nudara udara Kecepatan di medium 2 (v2) θr kaca Garis normal Gelombang bias θi Sudut datang θr Sudut bias

“Peristiwa pelenturan muka gelombang “Peristiwa pelenturan muka gelombang ketika melewati suatu celah atau kisi” Gelombang Datang Peristiwa Difraksi

Interferensi dua gelombang sefase Interferensi dua gelombang berbeda fase

Simulasi Gelombang berjalan V P Y A II X Setelah A bergetar selama t detik maka titik P telah bergetar selama: Simulasi Gelombang berjalan

Secara umum persamaan Gelombang berjalan : Maka Simpangan Gelombang berjalan : Secara umum persamaan Gelombang berjalan :

Simulasi Gelombang stasioner Ujung terikat Gel. pantul Gel. datang x y2 y1 P - Gel. stasioner Letak simpul dan perut : Xsn= (n-1) ½ λ Letak simpul ke n : Xpn=(2n-1) ¼λ Letak perut ke n:

Xsn=(2n-1)¼λ Xpn= (n-1)½ λ Ujung Bebas Letak simpul dan perut : x y2 Letak simpul ke n : Letak perut ke n: Xpn= (n-1)½ λ

BUNYI Merupakan gelombang longitudinal dan terdiri dari rapatan dan renggangan Dapat merambat pada medium padat, cair dan gas

Sumber Bunyi Pada Dawai Nada Dasar atau harmonik. Dawai menghasilakan nada dasar f0=V/2L L ½λ = L Nada Dasar atau harmonik. Dawai menghasilakan nada dasar f1=V/L L λ = L Nada Dasar atau harmonik. Dawai menghasilakan nada dasar f2=3V/2L L (3/2)λ = L

Secara umum frekuensi nada - nada pada dawai dirumuskan : Ket : F = gaya tegangan pada dawai ( N ) μ = rapat massa dawai (kg/m ) L = Panjang dawai ( m ) fn = frekuensi ( Hz )

Pipa Organa Terbuka Pipa organa terbuka adalah alat tiup berupa tabung yang kedua ujungnya terbuka . Jika pola gelomabang yang dihasilkan seperti pada gambar : (a) Nada dasar (f0) (b) Nada atas pertama (f1) (c) Nada atas kedua (f2)

a. Frekuensi nada dasar b. Frekuensi nada atas pertama c. Frekuensi nada atas kedua Secara umum , bentuk persamaan frekuesi: F = Gaya tegangan tali ( N ) μ = m/L dalam (kg/m) n = 0,1,2,... bilangan cacah. L = Panjang pipa organa (m) v = kecepatan bunyi di udara (m/s)

Pipa Organa Tertutup (a) a. Nada Dasar (b) b. Nada Atas Pertama (c) c. Nada atas kedua

a. Frekuensi nada dasar b. Frekuensi nada atas pertama c. Frekuensi nada atas kedua Secara umum , bentuk persamaan frekuesi: F = Gaya tegangan tali ( N ) n = 0,1,2,... bilangan cacah. L = Panjang pipa organa (m) v = kecepatan bunyi di udara (m/s)

Intensitas bunyi Besar daya pancar rata-rata per satuan luas Luasan dari gelombang bunyi adalah luasan bola, 4πr2 I = intensitas bunyi (W/m2) P = tekanan (Pa)

Taraf intensitas bunyi Logaritma hasil perbandingan antara intensitas dari sumber bunyi terhadap intensitas batas ambang yang diterima telinga I = intensitas bunyi (W/m2) I0 = intensitas ambang = 10-12 (W/m2) TI = taraf intensitas (dB)

TI pada dua jarak berbeda TI untuk n sumber bunyi

Efek dopler P mendekati S : +vp P menjauhi S : - vp S mendekati P : - vs S menjauhi P : + vs v - kecepatan bunyi di udara - m/s vp - kecepatan gerakan pendengar - m/s vs - kecepatan gerakan sumber bunyi - m/s fp - frekuensi yang masuk telinga pendengar - Hz fs - frekuensi sumber bunyi - Hz