Fisika I. Gelombang Bunyi

Transkripsi

1 06:57:41 Bunyi merupakan gelombang longitudinal. Fenomena bunyi berhubungan dengan indera pendengaran, yaitu telinga kita dan otak kita. Perambatan gelombang bunyi memerlukan medium. Medium perambatan bunyi dapat berupa udara, tanah, batu, logam, dan lain-lain. Bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa udara

2 Cepat Rambat Bunyi dalam Dawai v F v = cepat rambat (m/s) F = gaya/tegangan dawai (N) = massa dibagi panjang ( m/ ) Pada percobaan di atas kawat ditegangkan dengan gaya 50 N ternyata pada dawai jarak antara 2 perut berturutan jaraknya 10 cm Jika massa dawai 250 gram dan panjang dawai 2 m. Hitunglah : -Cepat rambat bunyi pada dawai -Frekwensi bunyi yang terjadi.

3 Cepat rambat bunyi dalam berbagai medium Cepat rambat bunyi di udara dipengaruhi oleh temperatur: Tc: temperatur dalam C

4 Bunyi merambat ke segala arah (3 dimensi) membentuk permukaan bola. Intensitas bunyi yang dapat di dengar merupakan daya persatuan luas permukaan bola. Semakin jauh dari sumber, intensitas bunyi berkurang secara kuadratik terhadap jarak. I P 2 4 r Intensitas terhadap jarak: 1 1 I : I : 1 2 r 2 r Kekerasan bunyi dinyatakan dalam taraf intensitas (db) B I 10 log I0 Decibell (db) Dimana I o merupakan itensitas acuan yang besarnya watt/m 2 yaitu nilai ambang pendengaran manusia.

5 Intensitas bunyi satu mesin pabrik adalah 2 x 10-7 W/m 2. Berapa taraf bunyi yang terdengar oleh pekerja jika: a. Satu mesin beroperasi b. Dua mesin beroperasi Suatu sumber bunyi menghasilkan daya rata-rata 80 W, a. tentukan intensitas bunyi pada jarak 3 meter dari sumber. b. Tentukan jarak dari sumber bunyi jika bunyi yang terdengar sebesar 40 db

6 Efek Doppler Gelombang Bunyi Frekuensi bunyi yang sampai ke pendengar dapat berubah akibat pergerakan sumber bunyi atau pendengar. f p f s v v p v s f p v v v v p s = frek. yg didengar oleh pendengar = frek. dari sumber bunyi = cepat rambat gelombang bunyi = kecepatan pendengar = kecepatan sumber bunyi f s (+) : pendengar mendekat/sumber menjauh; (-) : pendengar menjauh/sumber mendekat

7 Efek Doppler Gelombang Bunyi Kapal Selam A yang sedang bergerak dengan kecepatan 8 m/s mengirimkan sinyal sonar dengan frekuensi 1400 Hz. Jika kapal selam B sedang bergerak dengan kecepatan 9 m/s dan kecepatan bunyi di air 1533 m/s, tentukan: a. Frekuensi yang terdeteksi oleh kapal selam B jika keduanya saliang bergerak mendekat b. Frekuensi yang terdeteksi oleh kapal selam B jika keduanya saliang bergerak menjauh

8 Nada Harmonik pada Dawai Nada Dasar (Nada harmonik I) Gelombang berdiri : y R 2A cos kx sin t = ½ λ f F

9 Nada Atas 1 (Nada harmonik II) = λ Nada Atas 2 (Nada harmonik III) = 3/2 λ Perbandingan frekuensi nada harmonik pada dawai: f 0 : f 1 : f 2 :.. = 1 : 2 : 3 :.. (n+1)

10 Nada Harmonik pada Pipa Organa Pipa Organa Terbuka Nada Dasar (nada harmonik I) =1/2λ Cepat rambat bunyi di udara: v B Nada Atas 1 (nada harmonik II) = λ B: Modulus : rapat jenis medium

11 Pipa Organa Terbuka Nada Atas 2 (nada harmonik III) = 3/2λ Perbandingan frekuensi Nada harmonik f 0 : f 1 : f 2 :.. = 1 : 2 : 3 :.. (n+1)

12 Pipa Organa Tertutup Nada Dasar (Nada harmonik I) = ¼ λ Nada Atas 1 (Nada harmonik II) = ¾ λ

13 Nada Atas 2 (Nada harmonik III) = 5/4λ Perbandingan frekuensi nada nada harmonik f o : f 1 : f 2 : = 1 : 3 : 5 :. (2n+1)

14 Resonansi Gelombang Bunyi Jika panjang pipa terpendek () yang menghasilkan bunyi (terjadi resonansi) adalah 9 cm, berapakah frekuensi garpu tala tersebut? (Cepat rambat bunyi diudara 343 m/s) Pada panjang pipa () berapa akan terjadi resonansi kedua dan ketiga?

15 Interferensi Interferensi saling menguatkan n= 0,1,2,3 Interferensi saling melemahkan Dua speaker berjarak 3 meter menghasilkan bunyi yang identik. Jika jarak minimum pertama adalah 0,35 m, berapakah frekuensi sumber bunyi tersebut? (cepat rambat bunyi di udara 343 m/s)

16 Seutas dawai panjangnya 80 cm dan massanya 6,4 gr ditegangkan dengan gaya sebesar 8000 N. Berapakah frekwensi nada atas pertama, kedua dan ketiga Pipa organa terbuka panjangnya 40 cm, ditiup agak keras sehingga menghasilkan nada atas ke dua. Berapa frekwensi dari nada atas keduanya jika cepat rambat bunyi diudara 340 m/s. Pipa organa tertutup menghasilkan nada atas II pada frekuensi 2800 Hz. Jika cepat rambat gelombang bunyi di udara 336 m/s. Berapakah panjang pipanya?

17 Hari Sabtu Simulasi UAS (dihitung sebagai nilai Quiz) Materi: Gerak Harmonik/Osilasi Gelombang tali Gelombang suara (resonansi, interferensi) Interferensi Young (2 celah, N celah) Interferensi lapisan tipis Difraksi (Boleh membawa rangkuman 1 lembar HVS A4) (Menyiapkan lembar jawaban: kertas A4 2 lembar/folio)