Getaran, Gelombang dan Bunyi untuk SMP
A. Getaran
Getaran adalah gerak bolak-balik benda melalui titik kesetimbangannya.
Perhatikanlah gambar di samping :
Bila gerakan dimulai dari A maka satu getaran menempuh lintasan A-B-C-B-A
Bila gerakan dimulai dari B maka satu getaran dapat diawali dengan gerakan ke
kanan atau ke kiri (bebas) :
ke Kiri lintasannya B-A-B-C-B dan ke kanan lintasannya B-C-B-A-B
Kalau C maka satu getarannya dengan mudah dapat ditentukan bukan ?
1. Amplitudo
Amplitudo didefinisikan sebagai simpangan getaran paling besar. dalam gambar di
atas titik seimbangnya adalah B berarti amplitudo (simpangan maksimum)nya adalah
BA dan BC. Dalam gelombang bunyi amplitudo mempengaruhi kuat lemahnya
bunyi.
2. Periode dan Frekuensi
Periode ( T ) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran
Frekuensi ( f ) adalah banyaknya getaran tiap satuan waktu (sekon). Frekuensi
mempengaruhi tinggi rendah bunyi.
keterangan : n = banyaknya getaran/elombang
t = waktu (s)
bila kalian perhatikan antara rumus periode ( T ) dan frekuensi ( f ) saling
berkebalikan....jadi hubungan antara periode dan frekuensi dapat ditulis :
B. Gelombang
Gelombang adalah geteran yang berjalan.
Berdasarkan kebutuhan medium (tempat) perambatannya dibedakan menjadi 2 yakni
:
ď‚· Gelombang mekanik, adalah gelombang yang memerlukan medium untuk
perambatannya. mediumnya dapat berupa udara, zat cair maupun zat padat. dan tidak
dapat melalui ruang hampa.
ď‚· Gelombang Elektromagnetik, adalah gelombang yang tidak memerlukan
medium untuk perambatannya, berarti gelombang elektromagnetik dapat melalui
ruang hampa. Contohnya gelombang cahaya.
C. Gelombang Mekanik
gelomnag mekanik dibagi menjadi dua macam yakni gelombang tranversal dan
gelombang longitudinal.
Gelombang Tranversal
adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah
getarannya.
Perhatikan gambar di samping :
gelombang merambat dari kiri kekanan sedangkan arah getarannya naik turun.
contoh gelombang tranversal :
gelombang tali, gelombang air dll.
Hal2 yang perlu diperhatikan dalam gelombang tranversal ini :
ď‚· ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang
ď‚· CDE dan GHI = lembah gelombang
ď‚· B, F, dan J = titik puncak gelombang
ď‚· D dan H = titik dasar gelombang
ď‚· ABCDE, EFGHI = satu gelombang
Satu gelombang terdiri atas satu puncak gelombang dan satu lembah gelombang. Jadi,
gelombang transversal pada Gambar di atas terdiri atas 3 puncak gelombang dan 2
lembah gelombang. Dengan kata lain terdiri atas 2,5 gelombang.
Gelombang Longitudinal
adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya sejajar terhadap arah
getarannya.
Contohnya gelombang bunyi.
D. Cepat Rambat dan Panjang Gelombang
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
s = jarak yang ditempuh (m)
t = waktu tempuh (s).
berarti rumus kecepatan ada tiga macam dan penggunaanya tergantung dengan apa
yang diketahui dalam soal. misal diketahui jarak tempuh (s) dan waktunya (t) maka
menggunakan rumus v = s/t .
conoh soal :
diketahui sebuah gelombang seperti pada gambar jika jarak tempuh = 10 m
a. berapa Amplitudonya?
b. berapa frekuensi dan periodenya ?
c. berapa panjang gelombangnya ?
d. berapa kecepatannya ?
a. Ampitudo (A) nya = 5 cm
b. frekuensi (f) = banyak gelombang/waktu = 2,5/1 = 2,5 Hz
Periode (T) = waktu/banyak gelombang = 1/2,5 = 0,4 sekon
c. panjang gelombang = jarak tempuh/banyak gelombang = 10/2,5 = 4 m
d. karena yang dikethui dalam soal cukup banyak untuk mencari kecepatan dapat
menggunakan 2 cara :
cara I : kecepatan (v) = jaraktempuh (s) / waktu tempuh (t) = 10 / 1 = 10 m/s
cara II : kecepatan(v) = panjang gelombang x frekuensi (f) = 4 x 2,5 = 10 m/s
E. Gelombang Bunyi
seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, bunyi merupakan bentuk dari
gelombang tranversal (arah rambatan sejajar dengan arah getarannya). kuat lemah
bunyi dipengaruhi Amplitudo dan tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi
Nada adalah bunyi yang teratur
Desah adalah bunyi yang tidak teratur
Timbre adalah warna bunyi
Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya benda lain yang berfrekuensi sama
dengan sebuah benda yang bergetar. contoh pantulan bunyi dalam kotak udara gitar
mempunyai frekuensi yang sama....maka terjadi resonansi dan bunyi gitar menjadi
lebih nyaring dari bunyi aslinya (petikan senar saja).
contoh lain resonansi :
ketika sebuah bandul digoyang maka bandul lain yang tidak digoyang namun
memiliki panjang yang sama akan secara alami ikut bergoyang...hal ini karena bandul
yang mempunyai panjang tali yang sama juga mempunyai frekuensi yang sama
juga....sehingga terjadi resonansi
Hukum Marsenne
Marsenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang bergetar
dengan panjang senar, penampang senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor
yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut
Marsenne adalah sebagai berikut :
1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi
yang dihasilkan.
3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang
dihasilkan.
4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang
dihasilkan.
Pengelompokan bunyi berdasarkan frekuensinya :
1. Bunyi Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak dapat
didengarkan oleh manusia namun dapat didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan
lumba-lumba.
2. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya diantara 20 Hz - 20.000 Hz.
bunyi jenis inilah yang dapat didengarkan oleh manusia.
3. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya > 20.000 Hz. bunyi jenis ini
juga tidak dapat di dengarkan manusia. hewan yang mampu mengarkan bunyi jenis
ini adalan lumba2, jangkrik, anjing....dll
Pemantulan Bunyi
Jenis pemantulan bumi ada 2 yakni :
1. Gaung, adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunti
aslinya. Hal ini menyebabkan bunyi asli terdengar kurang jelas.
Contoh
Bunyi asli : mer - de - ka
Bunyi pantul : mer - de - ka
mperistiwa seperti ini dapat terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam
suaranya. untuk mengurangi atau menghilangkan gaung diperlukan bahan peredam
suara seperti : gabus, kapas, wool, kardus dll.
2. Gema, adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai. hal ini terjadi
karena dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh. misalnya pada suatu lembah
atau gunung.
Contoh
Bunyi asli : mer - de - ka
Bunyi pantul : mer - de - ka
Perhitungan Jarak Sumber Bunyi dengan Bidang Pantul
karena lintasan bunyi pantul merupakan gerak bolak balik maka jarak sumber dengan
bidang pantul sama dengan separuhnya
s = jarak tempuh gelombang bunyi (m)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)
Contoh :
Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara
adalah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar ke dasar laut. Jika 4 sekon
kemudian orang di dalam kapal dapat mendengarkan bunyi pantulannya. Hitung
kedalaman laut tersebut...?
t = 4 s
v = 340 m/s
s = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m

Getaran

  • 1.
    Getaran, Gelombang danBunyi untuk SMP A. Getaran Getaran adalah gerak bolak-balik benda melalui titik kesetimbangannya. Perhatikanlah gambar di samping : Bila gerakan dimulai dari A maka satu getaran menempuh lintasan A-B-C-B-A Bila gerakan dimulai dari B maka satu getaran dapat diawali dengan gerakan ke kanan atau ke kiri (bebas) : ke Kiri lintasannya B-A-B-C-B dan ke kanan lintasannya B-C-B-A-B Kalau C maka satu getarannya dengan mudah dapat ditentukan bukan ? 1. Amplitudo Amplitudo didefinisikan sebagai simpangan getaran paling besar. dalam gambar di atas titik seimbangnya adalah B berarti amplitudo (simpangan maksimum)nya adalah BA dan BC. Dalam gelombang bunyi amplitudo mempengaruhi kuat lemahnya bunyi. 2. Periode dan Frekuensi Periode ( T ) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran Frekuensi ( f ) adalah banyaknya getaran tiap satuan waktu (sekon). Frekuensi mempengaruhi tinggi rendah bunyi. keterangan : n = banyaknya getaran/elombang t = waktu (s) bila kalian perhatikan antara rumus periode ( T ) dan frekuensi ( f ) saling berkebalikan....jadi hubungan antara periode dan frekuensi dapat ditulis :
  • 2.
    B. Gelombang Gelombang adalahgeteran yang berjalan. Berdasarkan kebutuhan medium (tempat) perambatannya dibedakan menjadi 2 yakni : ď‚· Gelombang mekanik, adalah gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya. mediumnya dapat berupa udara, zat cair maupun zat padat. dan tidak dapat melalui ruang hampa. ď‚· Gelombang Elektromagnetik, adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk perambatannya, berarti gelombang elektromagnetik dapat melalui ruang hampa. Contohnya gelombang cahaya. C. Gelombang Mekanik gelomnag mekanik dibagi menjadi dua macam yakni gelombang tranversal dan gelombang longitudinal. Gelombang Tranversal adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah getarannya. Perhatikan gambar di samping : gelombang merambat dari kiri kekanan sedangkan arah getarannya naik turun. contoh gelombang tranversal : gelombang tali, gelombang air dll.
  • 3.
    Hal2 yang perludiperhatikan dalam gelombang tranversal ini : ď‚· ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang ď‚· CDE dan GHI = lembah gelombang ď‚· B, F, dan J = titik puncak gelombang ď‚· D dan H = titik dasar gelombang ď‚· ABCDE, EFGHI = satu gelombang Satu gelombang terdiri atas satu puncak gelombang dan satu lembah gelombang. Jadi, gelombang transversal pada Gambar di atas terdiri atas 3 puncak gelombang dan 2 lembah gelombang. Dengan kata lain terdiri atas 2,5 gelombang. Gelombang Longitudinal adalah gelombang mekanik yang arah perambatannya sejajar terhadap arah getarannya. Contohnya gelombang bunyi. D. Cepat Rambat dan Panjang Gelombang v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s) s = jarak yang ditempuh (m) t = waktu tempuh (s).
  • 4.
    berarti rumus kecepatanada tiga macam dan penggunaanya tergantung dengan apa yang diketahui dalam soal. misal diketahui jarak tempuh (s) dan waktunya (t) maka menggunakan rumus v = s/t . conoh soal : diketahui sebuah gelombang seperti pada gambar jika jarak tempuh = 10 m a. berapa Amplitudonya? b. berapa frekuensi dan periodenya ? c. berapa panjang gelombangnya ? d. berapa kecepatannya ? a. Ampitudo (A) nya = 5 cm b. frekuensi (f) = banyak gelombang/waktu = 2,5/1 = 2,5 Hz Periode (T) = waktu/banyak gelombang = 1/2,5 = 0,4 sekon c. panjang gelombang = jarak tempuh/banyak gelombang = 10/2,5 = 4 m d. karena yang dikethui dalam soal cukup banyak untuk mencari kecepatan dapat menggunakan 2 cara : cara I : kecepatan (v) = jaraktempuh (s) / waktu tempuh (t) = 10 / 1 = 10 m/s cara II : kecepatan(v) = panjang gelombang x frekuensi (f) = 4 x 2,5 = 10 m/s E. Gelombang Bunyi seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, bunyi merupakan bentuk dari gelombang tranversal (arah rambatan sejajar dengan arah getarannya). kuat lemah bunyi dipengaruhi Amplitudo dan tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi Nada adalah bunyi yang teratur Desah adalah bunyi yang tidak teratur Timbre adalah warna bunyi Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya benda lain yang berfrekuensi sama dengan sebuah benda yang bergetar. contoh pantulan bunyi dalam kotak udara gitar
  • 5.
    mempunyai frekuensi yangsama....maka terjadi resonansi dan bunyi gitar menjadi lebih nyaring dari bunyi aslinya (petikan senar saja). contoh lain resonansi : ketika sebuah bandul digoyang maka bandul lain yang tidak digoyang namun memiliki panjang yang sama akan secara alami ikut bergoyang...hal ini karena bandul yang mempunyai panjang tali yang sama juga mempunyai frekuensi yang sama juga....sehingga terjadi resonansi Hukum Marsenne Marsenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang bergetar dengan panjang senar, penampang senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai menurut Marsenne adalah sebagai berikut : 1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan. 2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan. 3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. 4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan. Pengelompokan bunyi berdasarkan frekuensinya : 1. Bunyi Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak dapat didengarkan oleh manusia namun dapat didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan lumba-lumba. 2. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya diantara 20 Hz - 20.000 Hz. bunyi jenis inilah yang dapat didengarkan oleh manusia. 3. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya > 20.000 Hz. bunyi jenis ini juga tidak dapat di dengarkan manusia. hewan yang mampu mengarkan bunyi jenis ini adalan lumba2, jangkrik, anjing....dll Pemantulan Bunyi
  • 6.
    Jenis pemantulan bumiada 2 yakni : 1. Gaung, adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunti aslinya. Hal ini menyebabkan bunyi asli terdengar kurang jelas. Contoh Bunyi asli : mer - de - ka Bunyi pantul : mer - de - ka mperistiwa seperti ini dapat terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam suaranya. untuk mengurangi atau menghilangkan gaung diperlukan bahan peredam suara seperti : gabus, kapas, wool, kardus dll. 2. Gema, adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai. hal ini terjadi karena dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh. misalnya pada suatu lembah atau gunung. Contoh Bunyi asli : mer - de - ka Bunyi pantul : mer - de - ka Perhitungan Jarak Sumber Bunyi dengan Bidang Pantul karena lintasan bunyi pantul merupakan gerak bolak balik maka jarak sumber dengan bidang pantul sama dengan separuhnya s = jarak tempuh gelombang bunyi (m) v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s) t = waktu tempuh gelombang bunyi (t) Contoh : Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara adalah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar ke dasar laut. Jika 4 sekon kemudian orang di dalam kapal dapat mendengarkan bunyi pantulannya. Hitung kedalaman laut tersebut...?
  • 7.
    t = 4s v = 340 m/s s = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m