BUNYI

BUNYI

Setiap hari, kita dapat mendengar suara burung, berkicau, orang bernyanyi, klakson mobil atau kendaraan bermotor. Mengapa kamu dapat mendengar suara tersebut? Suara yang kamu dengar dikenal dengan bunyi. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambatkan energi gelombang di udara sampai terdengar oleh reseptor pendiengar. Agar mengetahui bagaimana bunyi ini dibentuk, lakukan kegiatan berikut. 

            Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, kamu dapat menemukan bahwa tong, senar, dan garpu tala mengeluarkan suara pada saat benda-benda tersebut bergetar. namun pada saat benda-benda itu diam, ketiga benda itu tidak bersuara. suara tersebut dikenal dengan bunyi. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa bunyi ditimbulkan oleh benda-benda yang bergetar. bunyi garpu tala meuju telinga dihantarkan oleh rapatan dan renggangan partikel-partikel udara. pada waktu bunyi keluar garpu tala, langsung akan menumbuk molekul-molekul udara. molekul udara ini akan menumbuk udara sebelahyna yang mengakibatkan terjadinya rapatan dan renggangan, demikian seterusnya sampai ke telinga.

       

Apakah molekul udara berpindah? molekul udara tidak berpindah, tetapi hanya merapat dan merenggang. bunyi sampai ke telinga karena merambat dalam bentuk gelombang longitudinal. tanpa adanaya medium atau zat perantara, bunyi tidak dapat merambat. hal ini mengakibatkan bunyi termasuk jenis gelombang mekanis. begitu pula ketika kita mendengar bunyi akan dirambatkan ke telinga kita melalui udara. jadi dapat disimpulkan bahwa bunyi dapat di terdengar bila ada :

1. sumber bunyi

2. medium/zat perantara

3. alat penerima atau pendengar

 

Terdapat video untuk lebih jelas kenapa bunyi dapat merambat ke telinga

      Seberapa cepat kita dapat mendengar bunyi? ahli fisika bernama MIller melakukan percobaan untuk mengukur kecepatan bunyi di udara dengan menembakkan peluru sebagai bunyi dan meletakkan detektor pada jarak tertentu. pada percobaan tersebut, kecepatan bunyi tergantung pada temperatur. semakin rendah suhu udara, maka semakin besar kecepatan bunyi. hal ini yang menjelaskan mengapa pada malam hari bunyi terdengar lebih jelas di bandingkan siang hari. pada siang hari gelombang bunyi dibiaskan ke arah udara yang lebih panas (ke arah atas) karena suhu udara di permukaan bumi lebih dinin dibandingkan dengan suhu pada bagian atasnya. berlaawanan pada malam hari, gelombang bunyi dipantulkan ke arah yang lebih rendah karena suhu permukaan bumi lebih hangat dibandingkan dengan udara pada bagian atasnya.

     Selain dipengaruhi oleh suhu, cepat rambat bunyi di udara juga dipengaruhi oleh jenis medium. medium manakah yang akan menghantarkan bunyi paling cepat?

Medium	Cepat rambat bunyi (m/s)
Udara (0°C)	331
Udara (15°C)	340
Air (25°C)	1.940
Air laut (25°C)	1.530
Alumunium (20°C)	5.100
Tembaga (20°C)	3.560
Besi (20°C)	5.130

 

a. Frekuensi Bunyi

        Apakah semua bunyi dapat di dengar oleh telinga manusia? Ketika guru menggertakkan penggaris di meja dengan getarna jurang dari 20 getaran persekon, kita tidak dapat mendengar bunyi. kita baru dapat mendengarkan bunyi ketika penggaris menghasilkan 20 getaran per sekon atau lebih.

        Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi menjadi tiga, yaitu infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik. bunyi infrasonik memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz. bunyi infrasonik hanya mampu didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti jangkrik dan anjing.

        Bunyi yang memeiliki frekuensi 20-20.000 Hz disebut audiosonik. manusia dapat mendengar bunyi hanya pada kisaran ini. bunyi dengan frekuensi di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik. kelelawar, lumab-lumba, dan anjing adalah contoh hewan yang dapat mendengar bunyi ultrasonik.

b. karakteristik bunyi

ketika kamu mendengar bunyi, apakah kamu dapat membedakan sumber bunyi? Misalnya ketika membedakan bunyi gitar dan piano. Mengapa kamu mempunyai kemampuan itu? Hal ini disebabkan oleh setiap gelombang bunyi memiliki frekuensi, amplitudo, dan warna bunyi yang berbeda meskipun perambatannya terjadi pada medium yang sama. 

1). Tinggi rendah dan kuar lemah bunyi

Pada waktu memainkan alat musik kamu dapat menentukan tinggi rendahnya bunyi. Agar memahami tinggi atau rendahnya bunyi, lakukanlah kegiatan berikut ini.

Pada orang dewasa, suara perempuan lebih tinggi dibandingkan suara laku-laki. Pita suara laki-laki yang betuknya lebih panjang dan berat, mengakibatkan laki-laki memliki nada dasar sebesar 125Hz, sedangkan perempuan memiliki nada dasar satu oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu sekitar 250 Hz. Bunyi dengan frekuensi tinggi akan menyebabkan telinga sakit dan nyeri karena gendang telinga ikut bergetar lebih cepat. Tinggi rendahnya nada ini ditentukan oleh frekuensi bunyi tersebut. Semakin besar frekuensi bunyi, maka akan semakin tinggi nadanya. Sebaliknya, jika frekuensi bunyi kecil, maka nada akan semakin rendah

Garpu tala yang digetarkan pelan-pelan menghasilkan simpangan yang kecil, sehingga amplitudo gelombang yang dihasilkan juga kecil. Hal ini menyebabkan bunyi garpu tala terdengar lemah. Pada saat garpu tala di getarkan dengan simpangan yang besar, amplitudo gelombang yang dihasilkan juga besar sehingga bunyi garpu tala terdengar keras. Kuat lemahnya suara ditentukan ileh amplitudonya. Bagaimana bunyi yang diperdengarkan gitar dapat menghasilkan nada yang berbeda-beda. Agar mengetahui faktor-faktor yang menentukan tinggi rendah nada pada dawai atau senar lakukan aktivitas berikut.

Berdasarkan kegiatan diatas diperolah hasil bahwa frekuensi senar yang bergantung pada hal-hal berikut:
1. Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2. Tegangan senar semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang 
    dihasilkan.
3. Luas penampang senar semakin kecil penampang senar semakin tinggi frekuensi
    yang dihasilkan.

2). Nada

Kamu akan lebih nyaman ketika mendengar bunyi musik dibandingkan dengan bunyi ramai orang yang ada di pasir. Mengapa? Bunyi musik akan lebih enak didengar karena bunyi musik memiliki frekuensi getaran yag tidak teratur yang disebut nada, sebaliknya bunyi memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut desah. Berikut ini merupakan beberapa deret nada yang berlaku standar.

Deret nada       : c        d          e          f           g          a          b          c

Bac                  : do      re         mi        fa         sol        la         si          do

Frekuensi         : 264    297      330      352      396      440      495      528

Perbandingan  : 24      27        30        32        36        40        45        48

3). Warna atau kualitas bunyi

Pada saat bermain musik, kamu daoat membedakan bunyi yang bersumber dari alat musik gitar, piano dan lain-lain. Setiap alat musik akan mengeluarkan suara yang khas. Suara yang khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering disebut timbre. Begitu pula pada manusia, juga memiliki kualitas bunyi yang berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu dan serak.

4). Resonansi

Tahukah kamu mengeapa kentongan menghasilkan buni yang lebih keras daripada kayu yang tidak berongga ketika dipukul? Megapa bentuk gitar listrik berbeda dengan gitar biasa? Apa fungsi kotak suara pada gitar biasa? Jawaban pertanyaan ini akan berkaitan dengan resonansi. Agar memahami resonans, lakukan kegiatan pada

Ikut bergetarnya udara yang ada di dalam kantong setelah dipukul mengakibatkan bunyi kentingan terdengar semakin keras. Hal inilah yang disebut resonanso. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kecepatan ganjil dari ¼ panjang gelombang (lamda) bunyi. Resonansi kolom udara ternyata telah dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai alat musik, anatara lain pada gamelan, alat musik pukul, alat musik tiup, dan alat musik petik atau gesek.

Apakah resonansi hanya terjadi pada kolom udara yang ada di berbagai alat musik? Apakah pada telinga manusia juga memanfaatkan prinsip resonansi? Ketika kita berbicara, kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ yang berperan dalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang berupa pipa pendek. Pada saat ikta berbicara pita suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi yang sama. Akibatnya, ampitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang nyaring.

Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah seklai bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskiun frekuensinya tidak sama dengan selput gendang telinga. Selaput gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber gendang telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya lebih kecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Prinsip kerja resonansi ddigunakan menusia karena memiliki beberapa keuntungan, misla dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai alat musik. Selain itu, misla dapat memperkuat bunyi asli untuk berbagai alat musik. Selain itu, ada juga dampak yang merugikan dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca terkena bom secara langsung, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh gentur beresonansi dengan kaca jendela pecah, serta bunyi kendaraan yang lewat di depan rumah dapat menggetarkan kaca jendela rumah.

4). Pemantulan Bunyi

Mengapa ketika berada di ruang tertutup suara terdegar lebih keras daripada di ruang terbuka? Mengapa jika kita berteriak pada tebing seperti ada yang meniru suara kita? Apakah suara ini dipantulkan?

 Agar lebih memahami hal ini lakukan kegiatan berikut:

Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, dapat diperoleh hukum oemantul bunyi sebagai berikut:
1.  Arah bunyi datang, bunyi pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
2.  Besar sudut datang(i) sama dengan besarnya sudut pantul (r).

         a)      Bunyi Pantul yang Memperkuat Bunyi Asli

Apabila kita berbicara di dalam ruangan kecil, suara yang terdengar akan lebih keras dibandingkan dengan berbicara di ruang terbuka, mislanya di lapangan. Hal ini disebabkan jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehingga selang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antara bunyi asli dan bunyi pantul akan terdengar hampir bersamaan, sehingga bunyi asli terdengar lebih keras. 

b) Gaung atau kerdam

Jika kamu mengucapkan suatu kata dalam ruang gedung yang luas, kamu mendengar kata tersebut kurang jelas. Mengapa hal itu terjadi? Bunyi seperti ini disebut gaung atau kerdam, mislanya ketika kamu mengucapkan fisika.

                        Bunyi asli                                 : Fi – Si -Ka

                        Bunyi pantul                            : ........Fi....Si...... ka

                        Bunyi yang terdengar jelas     : Fi .....................ka

Jadi, gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersama-sama dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Bagaimana cara menghindari terjadinya gaung? Agar dapat menghindari terjadinya gaung pada dinding ruangan yang harus dilengkapi peredam suara.

Peredam suara terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet, dan bahan-bahan lain yang bersifat lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai di gedung bioskop, studio Tv atau radio, aula, dan studio rekaman.

          c)      Gema

Apabila kamu berteriak di lereng gunung atau lapangan terbuka maka kamu akan mendengar bunyi pantul yang sama persis sama seperti bunyi asli dan akan terdengar setelah bunyi asli.

                        Bunyi asli                     : Fi – si – ka 

                        Bunyi pantul                : Fi – si - ka

                        Bunyi yang terdengar : Fi – si – ka  Fi – si – ka 

Hal ini terjadi karena bunyi yang datang ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkan memerlukan waktu untuk merambat. Jadi, gema adalah bunyi pantul yang terdengar sesudah bunyi asli.

Mekanisme pendengaran pada manusia dan hewan
1.      Mekanisme pendengaran manusia

Tahukah kamu bagaimana proses mendengar? Sebelum mempelajari proses pendengaran pada manusia, ayo lakukan aktivitas berikut!

Prinsip kerja dari percobaan di atas setara dengan prinsip kerja pada gendang telingamu. Telinga dibagi menjadi tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Perhatikan gambar 10.15!

Bunyi yang terdengar oleh telinga kita memerlukan medium. Jadi, mungkikag kita dapat mendengar di ruang hampa udara? Tentu saja tidak. Bunyi memerlukan medium untuk merambat. Apakah ditelinga terdapat medium untuk merambat bunyi? Telinga luar dan telinga tengah terisi oleh udara dan rongga telinga dalam terisi oleh cairan limfa. Bagian-bagai  penyusun telinga dan fungsinya dapat dilihat pada tabel 10.4

Bagian penyunun telinga	Fungsi
Bagian luar
a.      Daun telinga	Mengumpulkan gelombang suara ke saluran telinga.
b.      Saluran telinga (menghasilkan minyak serumen)	Menangkap debu yang masuk ke saluran telinga. Mencegah hewan berukuran kecil masuk ke dalam telinga.
Bagian tengah
a.      Gendang telinga/ membran timpani	Menangkap gelombang suara dan mengubahnya menjadi getaran yang diteruskan ke tulang telinga.
b.      Tulang telinga(maleus/martil,inkus/landasan, stapes/sanggurdi)	Meneruskan getaran dari gendang telinga ke rumah siput.
Bagian dalam
a.      Saluran eustachius	Menghubungkan ruang telinga tengah dengan rongga mulut (faring) berfungsi untuk menjaga tekanan udara anatar telinga tengah dengan saluran di telinga luar agar seimbang. Tekanan udara yang terlallu tinggi atau rendah disalurkan ke telinga luar dan akan mengakibatkan gendang telinga tertekan kuat seingga dapat sobek.
b.      Rumah siput (koklea)	Koklea merupakan saluran berbentuk spiral yang menyerupai rumah siput. Di dalam koklea terdapat adanya organ korti yang merupakan fonoreseptor. Organ korti berisi ribuan sel rambut yang peka terhadap tekanan getaran. Getaran akan diubah menjadi implus saraf di dalam sel rambut tersebut dan kemudian diteruskan oleh saraf ke otak.
c.       Saluran gelang (labirin)	Terdiri atas saluran setengah lingkaran (semisirkularis) yang berfungsi untuk mengetahui posisi tbuh (alat keseimbangan).

Proses mendengar pada manusia melalui beberapa tahapan. Perhatikan pada gambar 10.16! tahap tersebut  diawali dari lubang telinga yang menerima gelombang dari suara. Gelombang suara yang masuk ke dalam lubang telinga akan menggetarkan gendang telinga (yang disebut membran timpani). Getaran membran timpani ditransmisikan melintasi telinga tengah melalui tiga tulang kecil, yang terdiri atas tulang martil, landasan, dan sangurdi. Telinga tengah dihubungkan ke faring oleh tabung eustachius. Getaram dari tulang sangurdi ditransmisikan ke telinga dalam melalui membran jendela oval ke koklea. Koklea merupakan suatu tabung yang bergulung seperti rumah siput. Koklea berisi cairan limfa.

Getaran dari jendela oval ditransmisikan ke dalam cairan limfa dalam ruanagan koklea. Di bagian dalam ruangan koklea terdapat organ korti. Organ korti berisi cairan sel-sel rambut yang sangat peka. Inilah reseptor getaran yang sebenarnya. Sel-sel rambut ini akan bergerak ketika ada getaran yang sebenarnya. Sel-sel rambut ini akan bergerak ketika ada getaran di dalam koklea, sehingga menstimulasi getaran yang diteruskan oleh saraf audiotorik ke otak.
 

2.      Pendengaran pada hewan
Pernahkan kamu melihat anjing sering menggerakkan telinga ketika melakukan pelacakan atau berburu. Beberapa mamalia akan menggunakan daun telinga untuk memfokuskan suara yang diterimannya. Sistem ini disebut sistem sonar yaitu sistem yang digunakan untuk mendektesi tempat dalam melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggi (ultrasonik). Sonar atau Sound navigation and Ranging merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, letak, dan kedalamn benda-benda, seperti pada gambar 10.17

 
a.      Kelelawar

Tahukah kamu kelelawar? Kelelawar dapat mengeluarkan dan menerima gelombang ultrasonik denga frekuensi di atas 20.000 Hz pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkna akan dipantulkan kembali oleh objek yang akan dilewatinya dan diterima oleh receiver (alat penerima) yang berada di tubuh kelelawar. Kemampuan kelelawar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan ekolokasi.

Pada saat terbang dan berburu, kelelawar akan mengeluarkan bunyi yang frekuesninya tinggi, kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Pada saat kelelawar mendengarkan gema, kelelawar hanya akan terfokus pada suara yang dipancarkannya sendiri. Rentang frekuensi yang mampu didengar oleh makhluk  ini terbatas, sehinggga kelelawar harus mampu menghindari efek Doppler yang muncul.

Menurut efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara keduanya tak bergerak, maka penerima akan mendengar frekuensi bunyi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salah satu dari sumber bunyi atau penerima suara tersebut bergerak, frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Pada keadaan tersebut frakuensi suara yang dipentulkan dapat jatuh ke wilayah frrekuensi yang tidak dapat didengar oleh kelelawar.

Agar dapat menghindari efek Doppler, kelelawar akan menyesuaikan besar frekuensi suara yang dpancarkannya. Mislanya, kelelawar akan mengirimkan suaran berfrekuensi tinggi untuk mendeteksu lalat yang bergerak menjauh, sehingga pantulannya tidak hilang.

b.      Lumba-luma

Pernahkah kamu melihat lumba-lumba? Di mana kamu pernah melihat lumba-lumba? Habitat asal muba—lumba adalah di lautan. Lumba-lumba dapat dilihat di permukaan air, namun sebagian besar waktu mereka di kedalaman lautan yang cukup gelap. Sekalipun hidup di kedalaman lautan, lumb-lumba mempunyai sistem yang memungkinkan untuk berkomunikasi dan menerima rangsangan yaitu sistem sonar. Sama seperti kelelawar, sistem ini berguna untuk menghindari benda-benda dilautan, mencari makan, dan berkomunikasi.

Bagaimana cara kerja sistem sonar pada lumba-lumba? Lumba-lumba bernapas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Dibawah lubang ini terdapat kantung-kantung kecil berisi udara. Agar dapat menghasilkan suara berfrekuensi tinggi, lumba-lumba mengalirkan udara pada kantung=kantung ini. Selain itu, kantung udara ini juga berperan sebagai alat pemfokus bunyi. Kemudian bunyi ini dipancarkan ke segala arah secara terputus-putus.

Gelombang bunyi lumba-lumba akan dipantulkan kembali bila membentur suatu benda. Pantulan gelombang bunyi tersebut ditangkap di bagian bawahnya yang disebut “jendela akustik”. Dari bagian tersebut, informasi bunyi diteruskan ke telinga bagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Dengan cara tersebut, lumba-lumba mengetahui lokasi, ukuran, dan pergerakan mangsanya. Lumba-lumba juga mampu saling berkirim pesan walaupun terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km. Lumba-lumba berkomunikasi untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan bahaya.

c.       Aplikasi getaran dan gelombang dalam teknologi
1.      Ultrasonografi(USG)
2.      Sonar
3.      Terapi ultrasonik
4.      Pembersih ultrasonik
5.      Sonifikasi
6.      Pengujian ultrasonik

 

                Selanjutnya silahkan mengerjakan quis ini 

Create A Quiz @ProProfs

          
          Terdapat juga materi dari sumber lain : 

          Materi ini dari blog lain  klik ini

          untuk belajar lebih jauh tentang bunyi pelajari materi ini (PPT)

          Atau bisa juga dalam bentuk PDF klik di sini 

          terdapat juga link prezi yaitu ......

Share: