Bunyi

MAKALAH

BUNYI

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Dewasa ini teknologi komunikasi dan sains semakin berkembang. Bunyi yang merupakan salah satu media komunikasi utama juga semakin berkembang dan semakin canggih.

Pada zaman dahulu manusia menggunakan bunyi sebagai salah satu alat komunikasi utama. Dimana bunyi bisa digunakan untuk berkomunikasi dengan jarak yang cukup jauh.

Banyak orang yang sudah memanfaatkan bunyi secara maksimal untuk berkomunikasi tetapi tidak mengetahui darimana bunyi tersebut berasal.

B.     Rumusan Masalah

a.       Apa pengertian bunyi?

b.      Apa syarat terdengarnya bunyi?

c.       Apa sifat-sifat bunyi?

d.      Apa saja karakteristik bunyi?

e.       Apa itu resonansi?

f.       Bagaimana cepat rambat bunyi?

g.      Bagaimana intensitas dan nyaring bunyi?

h.      Apa itu efek Doppler?

i.        Apa pemanfaatan bunyi?

C.     Tujuan dan Manfaat

a.       Memenuhi tugas mata kuliah konsep dasar IPA SD.

b.      Mempelajari bunyi serta pemanfaatanya dalam kehidupan sehari-hari.

c.       Memperkaya wawasan tentang bunyi.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Bunyi

Bunyi adalah hasil dari suatu getaran yang menghasilkan paparan rapatan dan renggangan (longitudinal) dan merupakan hasil perambatan energi. Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan gelombang-gelombang longitudinal kie segala arah melalui medium baik padat, cair maupun gas.

Bunyi merambat ke segala arah, melalui udara sekitarnya. Kita dapat mendengar suara lonceng pada jarak tertentu karena lonceng menggetarkan udara di sekitarnya sehingga udara pun ikut bergetar. Perambatan getaran membentuk pola rapatan dan renggangan. Pola rapatan dan renggangan ini menggetarkan udara di dekatnya dan menjalar ke segala arah. Ketika getaran udara sampai di gendang telinga maka informasi akan disampaikan ke otak. Hal itulah yang menyebabkan kita dapat mendengar bunyi.

Kebanyakan suara adalah gabungan berbagai sinyal getar terdiri dari gelombang harmonis, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar osilasi atau frekuensi yang diukur dalam satuan getaran Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam satuan tekanan suara desibel (dB).

B.     Syarat-syarat Terdengarnya Bunyi

Bunyi berasal dari suatu benda yang bergetar yang merambat melalui medium baik cair padat maupun gas. Manusia memiliki telinga sebagai alat indera untuk menerima rangsangan bunyi. Beberapa syarat agar bunyi bisa terdengar yaitu:

a.       Adanya Sumber Bunyi

Bunyi akan terjadi ketika ada suatu benda bergetar. Seperti contoh gitar yang dipetik, meja yang dipukul, menepuk tangan dan lain-lain.

Contoh beberapa sumber bunyi

b.      Adanya Medium atau Zat Perantara

Telah disebutkan bahwa gelombang bunyi merambat di dalam suatu medium. Seorang ahli Fisika berkebangsaan Jerman, Otto von Guericke (1602–1806) telah membuktikan bahwa gelombang bunyi merambat memerlukan medium. Dalam percobaannya, Guericke memasukkan bel ke dalam tabung yang telah divakumkan dengan cara memompa udaranya keluar tabung. Dia mendapatkan bahwa ketika bel dimasukkan ke dalam tabung hampa, bunyi bel tidak dapat terdengar. Hal ini membuktikan bahwa bel dapat terdengar jika ada udara sebagai medium penghantar gelombang bunyi.

	Ilustrasi gambar percobaan yang dilakukan Guericke

 

Selain udara sebagai penghantar bunyi, zat cair (contohnya air) pun dapat dijadikan medium untuk menghantarkan bunyi. Ikan lumba-lumba dapat berkomunikasi dengan sesamanya menggunakan gelombang bunyi yang dapat diterima sesamanya karena gelombang bunyi tersebut merambat di dalam air. Perambatan bunyi di dalam air dapat diamati langsung ketika sedang menyelam di dalam air. Misalkan ada dua orang secara bersama-sama menyelam di dalam air. Kemudian, salah satu memukulkan batu di dalam air, sehingga satu orang yang lain dapat mendengar suara batu tersebut. Selain pada udara dan zat cair, bunyi pun dapat merambat di dalam zat padat. Jadi, bunyi tidak dapat merambat melalui hampa udara (vakum). 

Bunyi dapat merambat melalui zat padat yang dibuktikan dengan percobaan telepon kaleng. Kita dapat mendengar suara dari kaleng yang dihubungkan dengan benang karena gelombang bunyi dari pita diteruskan oleh benang.

c.       Adanya Indera Pendengar

Telinga menurut Kamus besar Bahasa Indonesia yaitu Organ Pendengaran. Dalam istilah, Telinga adalah alat indra yang memiliki fungsi untuk mendengar suara yang ada di sekitar kita sehingga kita dapat mengetahui / mengidentifikasi apa yang terjadi di sekitar kita tanpa harus melihatnya dengan mata kepala kita sendiri. Orang yang tidak bisa mendengar disebut tuli.

d.      Getaran Pada Frekuensi Tertentu

Berdasarkan frekuensinya bunyi dibedakan menjadi empat macam yaitu:

·         Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz. Makhluk yang bisa mendengan bunyii infrasonik adalah jangkrik.

·         Audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz sampai dengan 20 kHz. atau bunyi yang dapat didengar manusia.

·         Ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya lebihdari 20 kHz. makhluk yang dapat mendengar ultrasonik adalah lumba-lumba

C.     Sifat-sifat Bunyi

a.       Gelombang bunyi memerlukan medium dalam perambatannya 

            Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam perambatannya bunyi memerlukan medium. Hal ini dapat dibuktikan saat dua orang astronout berada jauh dari bumi dan keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara, astronout tersebut tidak dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat komunikasi seperti telepon. Meskipun dua orang astronout tersebut berada dalam satu pesawat. 

b.      Gelombang bunyi mengalami pemantulan (refleksi) 

Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan sehingga gelombang bunyi juga dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang: sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung. Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung maka dalam bioskop, studio radio dan televisi, dan gedung konser musik dindingnya dilapisi zat peredam suara yang biasanya terbuat dari kain wol, kapas, gelas, karet, atau besi. 

c.       Gelombang bunyi mengalami pembiasan (refraksi) 

Salah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan. Peristiwa pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan atas lebih dingin daripada dilapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi dilapisan udara atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang berakibat medium lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada malam hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat dari lapisan udara atas kelapisan udara bawah. Untuk lebih jelasnya hal ini dapat kalian lihat pada gambar dibawah. 

d.      Gelombang bunyi mengalami pelenturan (difraksi) 

Gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi diudara memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa meter. Seperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih mudah didifraksikan.

Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil ditikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi dipinggir tikungan. 

e.       Gelombang bunyi mengalami perpaduan (interferensi) 

Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada diantara dua buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian. 

Penerapan dari sifat-sifat gelombang bunyi diantaranya: 

a.       Dua astronout tidak dapat bercakap-cakap langsung tetapi menggunakan alat komunikasi seperti telepon karena keadaan dalam pesawat dibuat hampa udara. 

b.      Terjadinya gaung, yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. 

c.       Pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada siang hari. 

d.      Kita dapat mendengar bunyi ditikungan meskipun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang tembok yang tinggi.

D.    Karakteristik Bunyi

a.       Nada adalah bunyi yang frekuensinya teratur.

b.      Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur.

c.       Timbre adalah warna bunyi,  berupa keseluruhan kesan pendengaran yang kita peroleh dari sumber bunyi, setelah dipengaruhi resonansi dan zat pengantar. Warna bunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama tetapi terdengar berbeda.

d.      Dentum adalah bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.

E.     Resonansi

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda disebabkan getaran dari benda lain yang mempunyai frekuensi yang sama atau mempunyai frekuensi dengan nilai yang merupakan kelipatan bilangan bulat dari frekuensi benda tersebut. Contoh yang paling mudah untuk dilihat adalah apabila kita memukul beduk pada satu sisi, maka pasti sisi yang lainnya pun akan turut bergetar sehingga menciptakan bunyi yang lebih keras.

Adanya gejala Resonansi benar-benar bermanfaat dalam bidang musik. Sebuah Dawai tak bisa membuat bunyi yang keras bila tak dilengkapi dengan suatu kotak resonansi. Pada sebuah gitar ada sebuah kotak sebagai kolom udara dimana udara di dalamnya  turut bergetar jika senar gitar dipetik. Udara dalam kotak  gitar itu bergerak menggunakan frekuensi dengan besaran yang sama  dengan yang dihasilkan oleh senar gitar.

F.      Cepat Rambat Bunyi

            Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh jenis medium perambatannya. Medium udara, air, zat  padat dan suhu akan menghasilkan cepat rambat bunyi yang berbeda-beda.  Semakin padat suatu medium makin rapat pula partikel dalam medium dan makin kuat gaya kohesi diantara partikel medium tersebut. Sehingga suatu bagian dari medium yang bergetar akan menyebabkan bagian lain ikut bergetar secara cepat.

            Demikian pula dengan suhu suatu medium. Makin tinggi suhu suatu medium, makin cepat getaran partikel-partikel dalam medium tersebut, sehingga proses perpindahan getaran semakin cepat.

            Karena bunyi merupakan gelombang  maka bunyi mempunyai cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :

1.      Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat.

2.      Suhu medium, semakin panas suhu medium yang dilalui maka semakin cepat bunyi merambat. Hubungan ini dapat dirumuskan kedalam persamaan matematis (v = v0 + 0,6.t) dimana v0 adalah cepat rambat pada suhu nol derajat dan t adalah suhu medium.

            Cepat rambat bunyi dirumuskan :

	Keterangan: v = cepat rambat bunyi (m/s) s = jarak (m) t = waktu (s)

 

                                

G.    Intesitas  Bunyi          

Intesitas bunyi adalah jumlah energi bunyi per satuan waktu yang menembus bidang secara tegak lurus seluas satu satuan luas atau intensitas adalah daya persatuan luas.

 

                        Taraf intensitas bunyi

			TI        : Taraf intensitas bunyi (dB) I           : Intensitas bunyi (W/m2) I0            : Intensitas ambang pendengaran               manusia (10-12 W/m2)

 

                       

Untuk n buah sumber bunyi identik, misalnya ada n sirine yang dinyalakan bersama-sama, maka besarnya taraf intensitas bunyi dinyatakan sebagai:

Jika didengar di dua titik yang jaraknya berbeda, besar intensitas bunyi di titik ke-2 bisa dinyatakan sebagai :

Contoh soal :

1.      Taraf intensitas bunyi suatu ledakan pada jarak 2m dari sumbernya adalah 90 dB. Pada jarak 20m dari sumber ledakan, taraf intensitas adalah…

Penyelesaian :

Diketahui : TI₁ = 90 dB, R_I= 2m, R₂ = 20m

Ditanya : TI₂…?

Jawab :

TI₂                 =  90 + (20 log 2/20)

      = 90 + (20 log 1/10)

      = 90 + (20 log 10^-1)

      = 90 + (-20 log 10)

      = 90 + (-20)

      = 90 – 20

      = 70 dB

H.    Efek Doppler

Ada satu fenomena menarik apabila sumber bunyi bergerak menjauhi atau mendekati pendengar yang sedang diam, ataupun kedua-duanya bergerak saling mendekati atau menjauhi,yaitu terjadinya perubahan frekwensi bunyi yang sampai kepada pendengar. Fenomena semacam ini dinamakan efek Doppler. Misalnya, pada saat kita menonton siaran langsung balapan motoGP atau Formula 1, deru suara mesin dan knalpot mobil atau motor balap akan nampak ‘berubah’ ketika melewati kamera. Hal ini akan lebih dapat dirasakan manakala kita menonton balapan tersebut secara langsung dari sirkuit. Contoh lain, misalnya ada sebuah ambulans yang bergerak melewati kita yang sedang diam di pinggir jalan. Bunyi raungan sirine ambulance ketika mendekati kita nampak berbeda dengan ketika telah menjauhi kita.

Efek Doppler adalah efek berubahnya frekwensi bunyi yang didengar oleh pendengar karena sumber bunyi atau pendengar yang bergerak. Bila sumber bunyi mendekati pendengar atau pendengar mendekati sumber bunyi, maka pendengar akan menerima frekwensi bunyi yang lebih tinggi daripada frekwensi bunyi aslinya. Sebaliknya, bila sumber bunyi menjauhi pendengar atau pendengar menjauhi sumber bunyi, maka pendengar akan menerima frekwensi bunyi yang lebih rendah daripada frekwensi bunyi aslinya. Secara matematis, hubungan antara frekwensi sumber bunyi, frekwensi bunyi yang didengar oleh pendengar, serta kecepatan sumber bunyi dan pendengar dinyatakan oleh persamaan berikut.

dengan:

 fp = frekwensi yang diterima oleh pendengar.

            fs = frekwensi sumber bunyi.

vp = kecepatan pendengar.

vs = kecepatan sumber bunyi.

v = cepat rambat bunyi di udara.

I.       Manfaat Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari

Manfaat bunyi antara lain:

1.      Sifat-sifat gelombang bunyi, seperti sifat pemantulan, nada, dan frekuensi ultrasonik, bermanfaat dalam kehidupan manusia.

Dengan adanya tangga nada, umat manusia menjadi lebih “manusia”. Nada-nada dilantunkan sebagai ekspresi pemikiran, motivasi, dan emosi.

2.      Mendeteksi adanya tumor, menyelidiki otak, hati, dan liver, menghancurkan batu ginjal.

3.      Tentu kita pernah mendengar apa yang disebut dengan USG (Ultrasonografi) sebagai metode untuk mendeteksi janin. Walaupun penggunaan gelombang ultrasonik kalah akurat dengan sinar-X (rontgen), namun belum pernah ditemukan hingga saat ini efek samping dari penggunaan gelombang ultrasonik dibandingkan dengan penggunaan sinar-X.

4.      Penggunaan bersama-sama gelombang ultrasonik dan sifat pemantulan digunakan dalam alat yang disebut SONAR (Sound Navigating Ranging) bermanfaat untuk mengukur kedalaman laut, mendeteksi ranjau, kapal tenggelam, letak palung laut, dan letakkelompokikan.

5.      Selain di laut, di darat pun gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan minyak dan mineral dalam bumi.

6.      Pemantulam bunyi dapat digunakan untuk mengukur panjang lorong gua, atau menyelidiki kerusakan logam.

Manfaat bunyi dalam teknologi antara lain:

1.      Alat musik Pada alat musik seperti gitar sumber bunyinya dihasilkan oleh benda yang bergetar, yaitu senar. Jika senar dipetik dengan amplitodu (simpangan) yang besar maka bunyi yang ditimbulkan akan lebih keras. Dan jika ketegangan senar di diregangkan maka suara lengkingannya akan semakin tinggi. Begitu pula pada kendang dan alat musik yang lain.  Suara timbul karena sumber suara digetarkan.

2.      Kacamata Tunanetra Kacamata tunanetra dilengkapi dengan alat pengirim dan penerima ultrasonik memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca tuna netrapadagambarberikut.

3.      Mengukur kedalaman laut.

4.       Alat kedokteran misalnya pada pemeriksaan USG (ultrasonografi), scaning ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar kulit perut ibu yang hamil akan menampilkan gambar sebuah janin di layar monitor. Dengan mengamati gambar janin, dokter dapat memonitor pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan janin. Tidak seperti pemeriksaan dengan sinar X, pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak berisiko), baik bagi ibu maupun janinnya karena pemerikasaan atau pengujian dengan ultrasonic tidak merusak material yang dilewati, maka disebutlah pengujian ultrasonic adalah pengujian tak merusak (non destructive testing, disingkat NDT). Tehnik scanning ultrasonic juga digunakan untuk memeriksa hati (apakah ada indikasi kanker hati atau tidak) dan otak. Pembuatan perangkat ultrasound untuk menghilangkan jaringan otak yang rusak tanpa harus melakukan operasi bedah otak. “Dengan cara ini, pasien tidak perlu menjalani pembedahan otak yang berisiko tinggi. Penghilangan jaringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa harus memotong dan menjahit kulit kepala atau sampai melubangi tengkorak kepala.

BAB III

PENUTUP

A.     Simpulan

 Dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak akan pernah bisa lepas yang ada kaitannya dengan bunyi. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang dihasilkan dari benda-benda yang bergetar. bunyi memiliki sifat-sifat dan karakteristik tertentu.

Dalam perambatannya bunyi memerlukan waktu dan medium untuk merambat dari satu benda menuju benda yang lainnya. Tiap medium memiliki waktu yang berbeda dalam perambatannya. Perambatan bunyi tidak dipengaruhi oleh frekuensi. Dengan adanya bunyi, kehidupan manusia dapat terbantu.

B.      Saran

Pemanfaatan bunyi seharusnya perlu mempertimbangkan sisi yang lain. Tidak hanya hal Positif yang diambil tapi perlu adanya pemikiran terhadap dampak negatifnya. Dalam pemanfaatan bunyi tidak mengganggu aktifitas manusia yang lainnya seperti ketika mendengarkan music atau yang lainnya.

PERCOBAAN-PERCOBAAN

Percobaan 1: Bunyi merambat melalui udara

Langkah kerja:

1.      Berbicaralah dengan teman atau bunyikan sesuatu

Apa yang dapat kamu simpulkan?

Percobaan 2 : Bunyi merambat melalui zat padat

Alat dan Bahan:

·         Kaleng atau gelas plastik (2 buah)

·         Benang atau senar layangan

·         Batang korek api

Langkah kerja:

1. Lubangi bagian bawah masing-masing kaleng atau gelas plastik.

2. Ikatkan benang pada bagian bawah kaleng atau gelas plastik. Untuk penahannya,gunakan batang korek api.

3. Minta bantuan teman untuk menarik masing-masing kaleng atau gelas plastik sehingga benangnya cukup tegang.

4. Dekatkan kaleng atau gelas plastik pada telinga  dan minta temanmu untuk mengatakan sesuatu. Apa yang dapat kamu simpulkan?

Percobaan 3: bunyi merambat melalui zat padat

Alat dan bahan:

·         Ember/baskom berisi air

·         Dua buah batu berukuran sedang

Langkah kerja:

1.      Isi baskom dengan air

2.      Pukul-pukulkan kedua batu di dalam baskom yang berisi air

3.      Amati apakah terdengar suara? Apa yang dapat kamu simpulkan?

Percobaan 4: Bunyi dapat diredam

Alat dan bahan:

· Botol plastik air mineral 1,5 liter (3 buah)

· Selotip/isolasi

· Kain

Langkah kerja:

1. Lubangi kedua ujung masing-masing botol

2. Sambungkan botol yang satu dengan yang lain menggunakan isolasi

3. Mintalah seseorang untuk berteriak di depan kaleng yang sudah berbentuk  seperti tabung yang panjang.

4. Lapisi bagian dalam kaleng dengan kain yang cukup tebal.

5. Ulangi langkah ke-3 di atas. Amati perbedaan suara yang dihasilkan. Apa yang dapat kamu simpulkan?

DAFTAR PUSTAKA

http://online-school-ipa-6.blogspot.com/p/energi-bunyi.html energi bunyi

http://rumus-soal.blogspot.com/2010/06/bunyi.html theresia bunyi 2010

http://ridhwanyunaser.blogspot.com/2013/10/definisi-telinga-bagian-bagian-telinga.html definisi telinga 2013mochammad ridhwan

http://cepatrambatbunyi.blogspot.com/2013/09/sifat-sifat-bunyi.html sifat-sifat bunyi