Pengertian Bunyi, Sifatnya, dan Interferensi Bunyi

Posted on

Pengertian Gelombang Bunyi, Pembagian Frekuensi Bunyi Sifatnya, dan Interferensi Bunyi – Apakah yang kalian amati saat melihat orang meniup atau bermain terompet atau seruling? Coba lihat gambar di bawah. Mengapa terompet atau seruling itu ada beberapa lubangnya. Mengapa saat ditiup dilakukan penekanan berulang-ulang? Apa saja yang perlu dipelajari pada bab bunyi?

Pengertian Bunyi, Sifatnya, dan Interferensi Bunyi
Gambar 1. Orang Meniup Terompet

A. Pengertian Gelombang Bunyi

Kalian tentu tidak asing dengan kata bunyi atau disebut juga suara. Bunyi merupakan salah satu contoh gelombang longitudinal yang membutuhkan medium (disebut gelombang mekanik). Jika kita bercakap-cakap maka bunyi yang kita dengar merambat dari pita suara yang berbicara menuju pendengar melalui medium udara.

Bagaimana kita dapat mendengar bunyi?  Ada beberapa syarat bunyi dapat terdengar telinga kita. Pertama adalah adanya sumber bunyi. Misalnya ada gitar yang dipetik, ada yang bersuara dan ada suara kendaraan lewat. Kedua : harus ada mediumnya. Ingat sesuai keterangan di atas bunyi termasuk gelombang mekanik berarti membutuhkan medium. Dapatkah astronot bercakap-cakap secara langsung (tidak menggunakan alat elektronika) saat di bulan? Tentu jawabannya tidak karena bulan tidak memiliki atmosfer (tidak ada medium). Bunyi dapat merambat dalam medium udara (zat gas), air (zat cair) maupun zat padat.  Syarat terjadinya dan terdengarnya bunyi adalah

  1. Ada sumber bunyi (benda yang bergetar)
  2. Ada medium (zat antara untuk merambatnya bunyi)
  3. Ada penerima bunyi yang berada di dekat atau dalam jangkauan sumber bunyi

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibedakan menjadi 3 yaitu :

  1. Bunyi Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak dapat didengarkan oleh manusia namun dapat didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan lumba-lumba.
  2. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya diantara  20 Hz – 20.000 Hz. bunyi jenis inilah yang dapat didengarkan oleh manusia.
  3. Bunyi ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya  > 20.000 Hz. bunyi jenis ini juga tidak dapat di dengarkan manusia. hewan yang mampu mengarkan bunyi jenis ini adalan lumba2, jangkrik, anjing….dll

B. Sifat-Sifat Gelombang Bunyi

 1. Pemantulan Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi tidak berhenti saat bertemu dengan batas medium atau saat bertemu dengan sebuah penghalang, tetapi akan memantul. Hukum pemantulan gelombang, sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Pemantulan bunyi ini dapat dimanfaatkan untuk mengukur jarak antara kedua tempat. Pemantulan gelombang bunyi oleh  dan permukaan akan mengarah pada satu dari dua fenomena alamiah, yaitu gaung dan gema.

2. Pembiasan Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi yang merambat dari satu medium ke medium lain dengan kerapatan berbeda, akan mengalami pembiasan gelombang bunyi. Peristiwa pembiasan dalam kehidupan kita, 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 di lapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi di lapisan udara atas lebih kecil daripada di lapisan 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 ke lapisan udara bawah.

3. Difraksi Gelombang Bunyi

Difraksi gelombang bunyi adalah pembelokan arah gerak gelombang bunyi saat melewati suatu celah atau bertemu dengan penghalang pada lintasan geraknya. Gelombang bunyi memiliki panjang gelombang dalam rentang beberapa sentimeter sampai dengan beberapa meter (dibandingkan dengan gelombang cahaya yang panjang gelombangnya berkisar 500 nm). Seperti yang telah kita ketahui bahwa gelombang yang panjang gelombangnya lebih panjang akan mudah didifraksi. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil di tikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan.

4. Interferensi Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang dengan memerlukan dua sumber bunyi yang koheren. Interferensi bunyi dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada di antara dua buah loudspeaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.

C. Interferensi Gelombang Bunyi

Seperti halnya pada cahaya, pada bunyi pun terjadi interferensi. Interferensi  gelombang  bunyi  akan terjadi  bila terdapat dua buah  sumber bunyi yang mengeluarkan suara bertemu. Interferensi gelombang bunyi dibedakan menjadi dua macam  yaitu interferensi saling memperkuat (interferensi konstruktif) dan interferensi saling memperlemah (interferensi destruktif).

Secara prinsip, interferensi merupakan proses superposisi gelombang. Interferensi  terjadi  apabila  dua  atau  lebih  gelombang  bertemu  dalam  ruang  dan waktu. Satu tempat terjadinya interferensi adalah pada satu daerah ruang di mana gelombang  pantul  dan  gelombang  datang  bertemu.  Syarat  yang  harus dipenuhi agar terjadi interferensi, yaitu :

  1. Kedua gelombang harus  Yaitu  kedua  gelombang memiliki beda  fase  yang  selalu  tetap. Sehingga kedua  gelombang memiliki frekuensi yang sama. Beda fase dari kedua gelombang ini bisa nol ,tetapi tidak harus nol.
  2. Kedua gelombang harus memiliki amplitudo yang hampir sama, jika tidak interferensi yang dihasilkan kurang mencolok.

Peristiwa interferensi ini dapat diamati dengan mudah pada tangki riak. Jika dua buah sumber koheren S1 dan S2 menghasilkan dua muka gelombang itu akan bertemu dan membentuk suatu pola interferensi pada permukaan air.

Pola interferensi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu :

  1. Interferensi saling menguatkan (konstruktif)

Terjadi bila kedua gelombang yang berpadu memiliki fase yang sama. Amplitudo gelombang paduan sama dengan dua kali amplitudo tiap gelombang.

  1. Interferensi saling melemahkan (destruktif)

Kedua gelombang saling memperlemah atau meniadakan. Terjadi bila kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase. Amplitudo gelombang paduan sama dengan nol. Contohnya, puncak gelombag bersuperposisi dengan puncak gelombang yang lain atau lembah gelombang yang lain. Sebaliknya jika satu puncak gelombang bersuperposisi dengan lembah gelombang yang lain paduan amplitudo gelombangnya berkurang.

Interferensi Bunyi
Gambar 2. (a) Interferensi konstruktif (b) Interferensi destruktif

Tempat kedudukan titik-titik interferensi konstruktif dan destruktif dapat ditentukan berdasarkan selisih jarak sumber S1 ke titik yang ditinjau dengan jarak sumber S2 ke titik yang sama. Selisih jarak ini dinamakan beda lintasan dan dinyatakan dengan simbol δ.

Kesan yang dihasilkan oleh superposisi antara dua gelombang yang koheren ialah interferensi. Interferensi berlaku apabila dua puncak atau dua lembah bersuperposisi untuk menghasilkan gelombang berpuncak atau lembah yang mempunyai amplitudo maksimum. Interferensi berlaku apabila satu puncak dan satu lembah bersuperposisi untuk menghasilkan gelombang beramplitudo sifar. Antinode adalah tempat di mana interferensi berlaku, dan  node pula ialah tempat di mana interferensi saling menghilangkan berlaku.

Apabila puncak gelombang bertemu dengan puncak gelombang akan menghasilkan puncak yang lebih besar. Apabila dasar gelombang bertemu dengan dasar gelombang akan menghasilkan dasar gelombang yang lebih besar. Namun, apabila puncak gelombang bertemu dengan dasar gelombang akan menghasilkan kawasan tenang (tidak ada  gelombang).

D. Contoh Interferensi Bunyi

Contoh interferensi dapat kita amati pada dua buah sumber bunyi, misalnya dua buah speaker yang menghasilkan bunyi yang sama. Pola interferensi untuk frekuensi rendah dapat dengan mudah dideteksi oleh telinga manusia. Ketika seseorang berjalan sejajar dengan garis yang menghubungkan kedua speaker, maka suara akan terdengar muncul-tenggelam berulang-ulang di sepanjang garis itu. Hal yang sama juga terjadi pada sinyal gelombang radio yang diterima oleh pesawat radio. Interferensi antara gelombang radio yang bergerak ke antena penerima dengan gelombang yang telah terlebih dahulu dipantulkan oleh gedung-gedung di sekitarnya bisa menyebabkan terjadinya interferensi destruktif. Inilah yang mengakibatkan terganggunya penerimaan siaran radio.

E. Frekuensi pada Interferensi Gelombang Bunyi

Layangan adalah gejala menurun atau meningkatnya kenyaringan secara berkala yang terdengar ketika dua nada dengan frekuensi yang sedikit berbeda dibunyikan pada saat bersamaan. Dengan demikian, layangan merupakan interferensi di dalam waktu. Gejala ini dapat Anda rasakan ketika dua tuts piano yang berdekatan ditekan pada waktu bersamaan.

fpelayangan = ftinggi – frendah

Dua gelombang bunyi dengan frekuensi yang berbeda sedikit, jika merambat dalam waktu bersamaan akan saling berinterferensi. Pada saat-saat tertentu, interferensi ini akan saling menguat yang ditandai dengan meningkatnya tingkat kenyaringan bunyi. Hal ini terkait dengan meningkatnya amplitudo gelombang bunyi. Pada saat lain interferensi ini akan saling melemahkan sehingga bunyi yang terdengar menjadi lemah. Ini terkait dengan mengecilnya amplitudo.

E. Daftar Pustaka

Purwanto, Budi. 2015. Semesta Fenomena Fisika Untuk Kelas XI SMA. Solo: PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri

Subagya, Hari. 2017. Konsep dan Penerapan Fisika SMA/MA Kelas XI. Jakarta: PT Bumi Aksara

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *