KELAS XII | GELOMBANG BUNYI PADA DAWAI DAN PIPA ORGANA

Apa itu gelombang bunyi ? Apa sifat - sifat gelombang bunyi ? Apa saja sumber - sumber bunyi ? Besaran - besaran apa yang dipelajari dalam gelombang bunyi ?

GELOMBANG BUNYI

Bunyi merupakan gelombang yang dihasilkan dari suatu benda yang bergetar.

KARAKTERISTIK GELOMBANG BUNYI

·       Gelombang bunyi merambat sebagai gelombang longitudinal yang memerlukan medium pada perambatannya.

·       Gelombang bunyi yang berfrekuensi di bawah 20 Hz disebut infrasonik dan yang berfrekuensi diatas 20 kHz disebut ultrasonik.

^·         Telinga Manusia peka untuk bunyi yang berfrekuensi pada rentang 20 Hz - 20 kHz, dan intensitas bunyi haruslah lebih besar dari suatu nilai ambang (Io = 10^-12 w/m²).

SUMBER GELOMBANG BUNYI

1. DAWAI                

Dawai atau tali merupakan salah satu sumber bunyi. Dawai yang digetarkan akan membentuk gelombang stasioner dan menghasilkan bunyi yang merambat ke segala arah. Nada yang dihasilkan dari dawai berbeda - beda sesuai panjang gelombang yang dihasilkan. Pola nada yang dihasilkan adalah Nada Dasar, Nada atas pertama, Nada atas kedua, dst. Berikut gambaran pola nada yang terbentuk.

Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa pola resonansi bunyi pada dawai memiliki perbedaan sebesar 1/2 λ. Pada nada dasar, λ = 2L, pada nada atas pertama, λ = L, pada nada atas kedua, λ = 2/3 L --- λn = 2L/(n+1) dengan n = 0,1,2,3 ....

Besar frekuensi yang dihasilkan adalah :

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa perbandingan nada yang dihasilkan oleh dawai adalah
f0 : f1 : f2 : ... = 1 : 2 : 3 : .....

INGAT !
Pada materi sebelumnya sudah dibahas tentang cepat rambat gelombang pada tali/dawai yang dirumuskan dengan :

FT : Tegangan tali/dawai (N)
μ : massa [m] per satuan panjang [L] (Kg/m)

2. PIPA ORGANA TERBUKA

Pipa organa merupakan tabung pipa yang berisi udara dengan kedua ujung terbuka. Berikut ini gambar terjadinya resonansi nada - nada pada pipa organa terbuka.

Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa pola resonansi bunyi pada pipa organa terbuka sama dengan resosansi nada pada dawai. 

Perbedaan antar nada sebesar 1/2 λ. Pada nada dasar, λ = 2L, pada nada atas pertama,λ = L, pada nada atas kedua, λ = 2/3 L --- λn = 2L/(n+1) dengan n = 0,1,2,3 ....
Besar frekuensi yang dihasilkan adalah :

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa perbandingan nada yang dihasilkan oleh pipa organa terbuka adalah
f0 : f1 : f2 : ... = 1 : 2 : 3 : .....

3. PIPA ORGANA TERTUTUP

Berbeda dengan pipa organa terbuka, pada pipa organa tertutup salah satu ujungnya tertutup. Pola nada yang dihasilkan adalah sebagai berikut !

Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa pola resonansi bunyi pada dawai memiliki perbedaan sebesar 1/2 λ. Pada nada dasar, λ = 4L, pada nada atas pertama, λ = 4L/3, pada nada atas kedua, λ = 4L/5 --- λn = 4L/(2n+1) dengan n = 0,1,2,3 ....
Besar frekuensi yang dihasilkan adalah :

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa perbandingan nada yang dihasilkan oleh pipa organa tertutup adalah
f0 : f1 : f2 : ... = 1 : 3 : 5 : .....

Mudah bukan untuk belajar fisika, Semangat untuk belajar dan diulang kembali ya teman teman!.