Bunyi adalah gelombang yang merambat dari sumber bunyi melalui medium seperti udara. Kecepatan rambat bunyi bergantung pada sifat medium dan suhu. Bunyi dapat memiliki frekuensi dan intensitas berbeda. Efek Doppler terjadi ketika sumber bunyi dan pendengar bergerak relatif.

1. BUNYI
Drs. Agus Purnomo
aguspurnomosite.blogspot.com

2. BUNYI

3. BUNYI
Bunyi adalah gelombang yang merambat, yang berasal dari getaran
sumber bunyi
Sumber bunyi adalah benda yang mengalami getaran
Medium perambatan bunyi bisa berupa zat padat, cair dan gas
Bunyi tidak bisa merambat dalam ruang vakum (hampa udara)

4. Contoh 1 :
• Pada suatu saat terlihat kilat, dan 20 sekon
kemudian terdengar guntur. Bila cepat rambat bunyi
di udara 340 m/s, berapakah jarak asal kilat dari
pengamat?
Contoh 2 :
• Seseorang yang berdiri diam diantara dua bukit
sejajar menembakan sebuah senjata. Ia mendengar
gema pertama setelah 1,5 sekon dan kedua setelah
2,5 sekon. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah
332 m/s, hitung jarak antara kedua bukit dan selang
waktu ketika ia mendengar gema ketiga.

5. Contoh 3 :
• Anto dan Lina akan melakukan percobaan
untuk mengukur cepat rambat bunyi di
udara. Untuk itu Anto menjatuhkan batu
dari ketinggian 45,0 m. Pada saat Anto
menjatuhkan batu, Lina menyalakan
stopwatchnya dan memberhentikannya
ketika Lina mendengar bunyi batu mengenai
lantai. Jika hasil catatan waktu dari
stopwatch Lina adalah 3,12 sekon, tentukan
cepat rambat bunyi di udara di tempat
percobaan dilakukan. (Ambil g = 10 m/s2)

6. Frekuensi Bunyi
 Frekuensi Bunyi yang bisa didengar oleh telinga manusia normal
adalah antara 20 – 20.000 Hz
 Umur bisa mengurangi keakuratan pendengaran kita
 Nada adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi teratur
 Desis adalah bunyi tunggal yang mempunyai frekuensi tidak
teratur
1
f = 300 Hz
BUNYI =
f = 500 Hz
DESIS =

8. Kecepatan Bunyi dalam Zat Padat
• Kecepatan bunyi dalam zat padat
K YA Y Young’s modulus
cw
A
l v v Volume mass density
– Ini adalah tetapan material
– Contoh: besi Y = 2 1011 N/m2, v = 7800 kg/m3
11
2 10
cw 5100 m/s
7800

9. Bunyi dalam Zat Cair
• Cairan meneruskan bunyi dgn cara yg sama dengan
zat padat
• Tinjau suatu pipa yang diisi dengan cairan
F A
l l
• Gaya F mengubah volume dari penampang
kecil cairan
l l l V A l
V V V

10. Kecepatan Bunyi di Udara
• Jika tidak pada STP?
MB P
M B
PRT RT
M mol P cw
v
M mol P M mol
v
RT
– Mmol = 0.0288 kg/m3, = 7/5 gives
1 . 4 8 . 31 T
cw 20 . 1 T (K) m/s
0 . 0288
• Kecepatan bunyi pada suatu (ideal) gas cw T
– Tidak bergantung pada tekanan P
– Dalam penerbangan, periksa suhu di luar pesawat
• Jika T = 60 C, cw 20 273 60 292 m/s 1050 km/h

11. Perpaduan dua Gelombang Bunyi
.01 sec
300 Hz
.01 sec
500 Hz
300 + 500 Hz.

12. Sumber Bunyi
1. Dawai /Senar
n 1 F
fn n 1 fo
2l
f 0 : f1 : f 2 : f 3 : . . . 1:2:3:4: ...
n = 0, 1, 2, 3, . . . .

13. Gelombang pada Senar/Dawai
Nada Dasar (f0)
(Harmonik pertama) v v
l 1
2 0
f0
2l
Nada atas pertama (f1)
0
v v
(Harmonik kedua) l 1 f1
1
l
Nada atas kedua (f2) l 3 f2
v 3v
(Harmonik ketiga)
2 2
2
2l
v 2v
l 2
Nada atas ketiga (f3) 3 f3
l
3
(Harmonik keempat)

14. Contoh 4 :
Sepotong dawai yang panjangnya 80 cm
dan massanya 8 gram dijepit kedua
ujungnya dan terentang tegang dengan
tegangan 160 N. Agar terdengar bunyi,
dawai dipetik. Hitunglah
a. Cepat rambat gelombang pada dawai
b. Tiga frekwensi nada terendah secara
berurut ?

15. Sumber Bunyi
2. Pipa Organa Terbuka
n 1 F
fn n 1 fo
2l
f 0 : f1 : f 2 : f 3 : . . . 1:2:3:4: ...
n = 0, 1, 2, 3, . . . .

16. Sumber Bunyi
3. Pipa Organa Tertutup
fn 2n 1 fo
f 0 : f1 : f 2 : f 3 : . . . 1:3:5:7: ...
n = 0, 1, 2, 3, . . . .

17. Gelombang pada Pipa Organa
Pipa Organa Terbuka Pipa Organa
Tertutup
Nada Dasar (f0)
(Harmonik pertama)
1
v v 1 v v
Nada atas pertama (f1) l
l f0 0 f0
2 0 4
0
2l 0
4l
(Harmonik kedua) v v v 3v
f1 3 f1
l 1 l
Nada atas kedua (f2)
4 1
1
l 1
4l
(Harmonik ketiga) l 3
f2
v 3v
l 5
f2
v 5v
2 2 4 2
2l 2
4l
Nada atas ketiga (f3)
2
v 2v v 7v
(Harmonik keempat) f3 7 f3
l 2 3
l 4 3
3
l 3
4l
1
Resonansi = l n (2n 1) 4

18. Contoh 3 :
Sebuah pipa organa tertutup mempunyai panjang
40 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 320
m/s, hitunglah frekuensi nada dasar dan nada
atas keduanya!
Contoh 4 :
Sebuah pipa organa terbuka yang panjangnya 2 m
menghasilkan dua frekuensi harmonik berturut-
turut adalah 410 Hz dan 495 Hz. Berapakah
cepat rambat bunyi pada pipa organa tsb?

19. Intensitas Gelombang Bunyi
adalah:
Energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya
per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang
P 2 2 2 P
I 2 vf A I 2
A 4 r
Perbandingan intensitas gelombang bunyi I2 r1
2
pada jarak r1 terhadap r2 adalah : 2
I1 r2
Intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar
terhadap intensitas masing-masing intensitas
I total I1 I2 I3 ... In

20. Taraf Intensitas Bunyi
• Intensitas ambang pendengaran Io adalah intensitas
bunyi terendah yang masih dapat didengar manusia
sebesar 10–12 W/m2.
• Intensitas ambang perasaan adalah intensitas bunyi
tertinggi yang masih dapat didengar manusia tanpa sakit
sebesar 1 W/m2.
• Taraf Intensitas bunyi (TI) bunyi adalah logaritma
perbandingan antara sumber bunyi dengan intensitas
ambang
I
TI 10 log TI total TI 10 log n
Io

21. Pelayangan Bunyi
fp f1 f2
Dengan:
fp = frekuensi pelayangan (Hz)
f1 = frekuensi gelombang y1 (Hz)
f2 = frekuensi gelombang y2 (Hz)

22. EFEK DOPPLER
Adanya gerak
relatif antara
sumber bunyi
dengan pendengar
akan
menyebabkan
terjadi perubahan
frekuensi bunyi
yang didengar
oleh pendengar.
Efek ini diamati
oleh C Johann
Doppler.

23. Sumber bunyi mendekati pendengar
Mobil van mendekati pendengar
Pola titik nada mesin meningkat
vs v vs v = kecepatan bunyi
'
f0 f0 vs = kecepatan sumber
v v f0 = panjang gel. Awal
f' f0
' v vs vs
1 f0 = frekuensi awal
v

24. Bagaimana persamaan Efek Doppler
Perubahan frekuensi dituliskan:
Dengan:
fp = frekuensi pendengar ; fs = frekuensi sumber
vp = kecepatan pendengar ; vs = kecepatan sumber
vm= kecepatan medium ; v = cepat rambat bunyi diudara.
Jika vm = 0 maka Persamaan di atas dituliskan menjadi:
fP fS v vp
or f P fS syarat (vs < v)
v vP v vS v vS

25. Efek Doppler pada Cahaya
o
Increasing wavelength

26. Contoh Soal
Sebuah kapal selam (Kapal A) bergerak dalam air dengan
laju 8,0 m/s, memancarkan gelombang sonar pada
frekuensi 1400 Hz. Kecapatan suara dalam air adalah
533 m/s. Kapal selam kedua (Kapal B) terletak
sedemikian sehingga kedua kapal tersebut bergerak
mendekat satu sama lain. Kapal B bergerak dengan laju
9,0 m/s.
a). Tentukan frekuensi yang dideteksi oleh pengamat
yang berada di Kapal B ketika kapal saling mendekat.
b). Kedua kapal saling melewati. Tentukan frekuensi
yang dideteksi oleh pengamat yang berada di Kapal B
ketika kapal saling menjauhi satu sama lain.

27. a). Kapal selam saling mendekat
b).Kapal selam saling menjauh

28. Contoh 5 :
Sebuah garputala yang diam, bergetar dgn frekuensi 384
Hz. Garputala lain yg bergetar dgn frekuensi 380 Hz
dibawa seorang anak yg berlari menjauhi garputala
pertama. Kecepatan rambat bunyi di udara 320 m/s. Jika
anak itu tidak mendengar layangan bunyi, berapa
kecepatan anak tersebut?

29. Ok kawan....
Selamat Belajar ya ....
aguspurnomosite.blogspot.com