Gelombang bunyi adalah gelombang mekanis yang terjadi karena gerakan oleh partikel-partikel udara atau cairan yang menyebabkan pergeseran tekanan. Gelombang bunyi dapat terjadi karena gerakan mekanis, seperti gitar, piano, atau senjata api. Gelombang bunyi dapat disebar di udara, cairan, atau padatan, sehingga dapat dirasakan oleh manusia.
Gelombang bunyi memiliki beberapa ciri khas, yaitu :
- 1. Frekuensi : Frekuensi gelombang bunyi adalah jumlah gelombang yang terjadi dalam satu detik. Frekuensi gelombang bunyi dapat dinyatakan dalam hertz (Hz). Frekuensi gelombang bunyi yang tinggi akan menghasilkan bunyi yang tinggi, sementara frekuensi gelombang bunyi yang rendah akan menghasilkan bunyi yang rendah.
- 2. Panjang gelombang : Panjang gelombang bunyi adalah jarak antara dua gelombang yang satu sama lain. Panjang gelombang bunyi dapat dinyatakan dalam meter (m). Panjang gelombang bunyi yang pendek akan menghasilkan bunyi yang tinggi, sementara panjang gelombang bunyi yang panjang akan menghasilkan bunyi yang rendah.
- 3. Kecepatan : Kecepatan gelombang bunyi adalah kecepatan dari gelombang bunyi dalam suatu medium. Kecepatan gelombang bunyi dapat dinyatakan dalam meter per detik (m/detik). Kecepatan gelombang bunyi tergantung pada medium yang dilewati, sehingga dapat berbeda-beda di udara, cairan, atau padatan.
- 4. Amplitudo : Amplitudo gelombang bunyi adalah tinggi gelombang bunyi. Amplitudo gelombang bunyi dapat dinyatakan dalam deciBel (dB). Amplitudo gelombang bunyi yang tinggi akan menghasilkan bunyi yang kuat, sementara amplitudo gelombang bunyi yang rendah akan menghasilkan bunyi yang lemah.
Gelombang bunyi dapat digunakan dalam berbagai kegiatan, seperti komunikasi, musik, atau pemantauan. Gelombang bunyi dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti gelombang bunyi lisan, gelombang bunyi tulang, atau gelombang bunyi air. Gelombang bunyi dapat ditemukan di seluruh alam semesta, dan dapat dirasakan oleh semua makhluk hidup, baik yang memiliki telinga maupun yang tidak memiliki telinga.
Apa itu gelombang bunyi?
Gelombang bunyi adalah pola gangguan yang disebabkan oleh pergerakan energi yang merambat melalui suatu medium (seperti udara, air, atau zat cair atau padat lainnya) saat merambat menjauhi sumber suara.
Gelombang suara diciptakan oleh getaran benda dan menghasilkan gelombang tekanan, misalnya dering ponsel. Gelombang tekanan mengganggu partikel-partikel di media sekitarnya, dan partikel-partikel itu mengganggu orang lain di sebelahnya, dan seterusnya.
Pola gangguan tersebut menciptakan gerakan keluar dalam pola gelombang, seperti air laut di lautan. Gelombang membawa energi suara melalui medium, biasanya ke segala arah dan kurang intens saat bergerak lebih jauh dari sumbernya.
Gagasan bahwa suara bergerak dalam gelombang kembali ke, setidaknya, abad pertama SM. Arsitek dan insinyur Romawi Vitruvius dan filsuf Romawi Boethius masing-masing berteori bahwa suara dapat bergerak dalam gelombang. Asal usul studi suara modern dikaitkan dengan Galileo Galilei (1564-1642).
Apa ciri-ciri gelombang bunyi?
Gelombang suara memiliki beberapa karakteristik. Ini termasuk amplitudo, frekuensi, waktu, kecepatan dan panjang gelombang. Karakteristik yang paling penting dari gelombang suara adalah panjang gelombang.
Panjang gelombang adalah jarak antara puncak yang berdekatan atau titik identik dalam siklus yang berdekatan dari sinyal bentuk gelombang yang ditransmisikan melalui ruang atau sepanjang kawat.
Secara umum karakteristik Gelombang Bunyi sebagai berikut:
- Bunyi adalah gelombang mekanis. Fisika gelombang membantu menjelaskan proses di mana bunyi dihasilkan, bergerak, dan diterima. Bunyi adalah gelombang yang dihasilkan oleh benda-benda yang bergetar. Ia bergerak melalui media dari satu titik, A, ke titik lain, B.
- Seperti halnya semua jenis gelombang, perilaku, sifat, dan karakteristik tertentu berlaku untuk gelombang bunyi.
- Mirip dengan gelombang slinky, gelombang bunyi membawa gangguan (getaran) dari satu lokasi (titik) ke yang lain. Untuk sebagian besar media yang dilaluinya adalah udara, meskipun gelombang bunyi dapat dengan mudah melakukan perjalanan melalui air atau bahan logam.
- Harus ada sumber gelombang, beberapa jenis objek bergetar yang mampu mengatur seluruh rantai peristiwa untuk gangguan. Untuk gelombang bunyi menjadi gelombang suara, sumber yang berasal mungkin sepasang pita bunyi, speaker stereo, atau pohon yang jatuh di hutan.
- Tentu saja bunyi dapat bergerak karena apa yang dikenal sebagai “interaksi partikel” memungkinkan gelombang getar untuk diangkut dari satu lokasi ke lokasi lain. Namun, pada akhirnya, gelombang bunyi mekanis membutuhkan penerima untuk menyelesaikan perjalanan mereka. Dan meskipun mungkin ada benda yang dapat menerima gelombang yang ditransmisikan, karena mereka bergetar pada frekuensi yang tinggi, mereka hampir tidak terdeteksi oleh telinga yang tidak ditelepon.
Sebuah diskusi filosofis yang telah lama diadakan telah mengelilingi pertanyaan, “Jika sebuah pohon jatuh di hutan dan tidak ada yang mendengarnya, apakah itu benar-benar membuat bunyi?” Inti dari perdebatan ini adalah meskipun gelombang bunyi dihasilkan, jika tidak ada penerima, apakah gelombang benar-benar dianggap sebagai bunyi lengkap?
Gelombang Bunyi. Mekanik versus Elektromagnetik
Untuk membedakan gelombang mekanis dan gelombang elektromagnetik, pertama-tama kita akan menunjukkan beberapa karakteristik utama gelombang elektromagnetik.
- Gelombang elektromagnetik memiliki sifat listrik dan magnet.
- Gelombang elektromagnetik mampu melakukan perjalanan melalui ruang hampa.
- Gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan media untuk mengangkut energinya.
Dan, sekarang untuk membedakan keduanya, kami akan mengidentifikasi beberapa ciri utama gelombang mekanis.
- Gelombang mekanis memang membutuhkan media untuk mengangkut energi mereka dari satu lokasi ke lokasi lain.
- Gelombang mekanis tidak dapat berjalan melalui ruang hampa. Karena gelombang mekanik bergantung pada interaksi partikel sebagai sarana untuk mengangkut energi mereka, mereka tidak dapat melakukan perjalanan melalui wilayah ruang tanpa partikel.
Ciri kedua membantu menjelaskan mengapa bunyi, gelombang mekanis, tidak mentransmisikan ketika dikirim melalui terowongan, bawah air, dan semua contoh struktur hampa lainnya.
Apakah gelombang bunyi longitudinal atau transversal?
Ada dua jenis gelombang mekanik: gelombang longitudinal dan gelombang transversal.
Gelombang longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang di mana semua partikel medium (seperti gas, cair atau padat) bergetar dalam arah yang sama dengan gelombang. Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal.
Ketika gelombang longitudinal berjalan melalui media tertentu, mereka juga termasuk kompresi dan penghalusan. Kompresi terjadi ketika partikel bergerak berdekatan menciptakan daerah bertekanan tinggi. Sebaliknya, penghalusan terjadi di daerah bertekanan rendah ketika partikel tersebar terpisah satu sama lain. Misalnya, garpu tala yang bergetar menciptakan kompresi dan penghalusan saat tine bergerak maju mundur.
Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, bunyi adalah gelombang mekanis. Ini diciptakan oleh gerakan getar yang bergerak melalui media konduktif (non-hampa). Bunyi dihasilkan dari gerak longitudinal partikel-partikel medium yang dilalui gelombang bunyi mekanis.
Jika gelombang bunyi bergerak dari kiri ke kanan melalui udara, produk sampingan akan menjadi perpindahan partikel udara ketika energi gelombang bunyi berlalu. Gerakan partikel ada dalam bentuk paralel dan non-paralel ke arah di mana energi diangkut. Oleh karena itu, ini adalah sifat yang mencirikan bunyi sebagai Gelombang Longitudinal.
Contoh gelombang bunyi yang bergerak dalam arah longitudinal adalah garpu tala yang bergetar. Saat tusuk-tusuk garpu bergetar bolak-balik, mereka memberikan tekanan pada partikel-partikel udara yang berdekatan.
Karena fenomena ini, bunyi adalah kombinasi dari variasi tekanan. Karena gerakan longitudinal dari partikel udara, ada kantong di mana partikel udara ditekan bersama (kompresi) dan daerah lain di mana partikel udara tersebar terpisah (rarefraksi). ompresi adalah daerah di mana tekanan udara tinggi telah mengelompok (kondensasi) sedangkan fraksi jarang adalah daerah yang terdiri dari tekanan udara rendah (pelebaran).
Gelombang transversal
Gelombang mekanik bersifat transversal ketika semua partikel medium, yang padat atau cair (dan tidak pernah gas), bergetar tegak lurus di sudut kanan, atas dan bawah, dan terus bergerak ke arah gelombang. Misalnya, riak di permukaan danau adalah gelombang transversal. Bunyi tidak merambat melalui gelombang transversal kecuali dalam kondisi khusus.
Gelombang Bunyi. Metode Pengukuran
Gelombang dapat diukur dalam berbagai cara yang berbeda: dengan amplitudo, panjang gelombang, frekuensi, kecepatan, dan, kadang-kadang, fase mereka.
Amplitudo adalah metode metrik yang terkait dengan pendengaran. Biasanya dikelompokkan dengan intensitas, kenyaringan, dan (atau) volume.
Panjang gelombang cukup mudah untuk dideteksi, Anda cukup mencatat, selama satu siklus gelombang lengkap, jarak yang ditempuh gangguan melalui medium dalam satu siklus gelombang lengkap.
Setelah setiap siklus gelombang, gelombang akan mengulangi polanya. Untuk alasan ini, panjang gelombang kadang-kadang disebut sebagai panjang dari pola berulang atau panjang satu siklus lengkap.
Dalam kasus gelombang transversal, panjang ini biasanya diukur dari satu puncak gelombang ke puncak gelombang berikutnya yang berdekatan, atau dari satu palung gelombang ke palung gelombang berikutnya yang berdekatan. Namun, karena gelombang longitudinal tidak memiliki puncak atau palung, panjang gelombangnya harus diukur dengan cara yang berbeda.
Dengan demikian, karena gelombang longitudinal terdiri dari pola berulang rapatan dan regangan, panjang gelombang mereka biasanya dapat diukur sebagai jarak dari satu rapatan ke rapatan berikutnya, atau jarak dari satu regangan ke regangan berikutnya.
Kadang-kadang disebut sebagai gelombang tekanan, gelombang bunyi mencakup pola berulang dari daerah tekanan tinggi dan rendah bergantian bergerak melalui media. Biasanya, dalam gelombang bunyi atau tekanan, fluktuasi tekanan yang terjadi secara bergantian ini terjadi pada waktu yang ditetapkan dan teratur.
Jika setiap fluktuasi diplot pada kisi-kisi dengan tekanan dan kontinum waktu, tanda akhir akan menunjukkan kurva sinus, didefinisikan sebagai titik diplot acak x yang didukung oleh konsistensi tanda y.
Terakhir, kecepatan bunyi tergantung pada jenis medium dan kondisinya. Secara umum hal ini dipengaruhi oleh dua hal: elastisitas (kemudahan molekul bergerak atau derajat molekul menjauh dari posisi netral ketika terganggu) dan inersia (semakin padat udara atau medium, semakin inersia gelombang bunyi).
Ringkasan
Gelombang bunyi bukanlah gelombang transversal dengan puncak dan palung, melainkan gelombang longitudinal dengan rapatan dan regangan. Daerah tekanan tinggi dan tekanan rendah ini, masing-masing dikenal sebagai rapatan dan regangan, ditetapkan sebagai hasil dari getaran sumber bunyi.
Gelombang bunyi dapat diukur berdasarkan beberapa paradigma yang berbeda: amplitudo, panjang gelombang, frekuensi, kecepatan, dan, pada waktu, fase. Masing-masing dikaitkan dengan karakteristik tertentu, seperti kenyaringan dan nada dengan amplitudo; reaksi yang jarang dan kompresi dengan frekuensi; jarak dengan panjang gelombang; dan elastisitas dan kelembaman dengan kecepatan.
Post terkait
Contoh Bunyi Dihasilkan oleh Getaran Benda
Apa yang dimaksud dengan sumber bunyi?