Dokumen tersebut membahas tentang gelombang bunyi, mencakup karakteristiknya seperti frekuensi, amplitudo, efek Doppler, dan cepat rambat bunyi dalam berbagai medium. Juga dibahas aplikasi gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi.
1. Standar Kompetensi :
1. Menerapkan konsep dan prinsip gejala gelombang dalam
menyelesaikan masalah.
Kompetensi Dasar :
1.2 Mendeskripsikan gejala dan ciri-ciri gelombang bunyi dan
cahaya.
1.3 Menerap kan konsep dan prinsip gelombang bunyi dan
cahaya dalam teknologi.
GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Tugas
By
Dian M, S.Pd
2. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Tugas
Indikator :
1. Mendeskripsikan sifat-sifat dasar (karakteristik) gelombang
bunyi.
2. Menjelaskan cepat rambat gelombang bunyi.
3. Mendeskripsikan suatu bahan atau benda yang dapat digunakan
sebagai sumber bunyi.
4. Memformulasikan dan menentukan frekuensi dasar yang terjadi
pada suatu sumber bunyi.
5. Mendeskripsikan tinggi nada bunyi pada beberapa alat
penghasil bunyi.
6. Memformulasikan gejala pelayangan bunyi.
By
Dian M, S.Pd
3. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Tugas
Indikator :
7. Mendeskripsikan peristiwa interferensi dan difraksi bunyi.
8. Mendeskripsikan resonansi pada bunyi.
9. Menjelaskan efek Doppler untuk gelombang bunyi.
10. Menerapkan asas Dopller untuk gelombang bunyi
11. Mengaplikasikan gelombang bunyi pada berbagai keperluan
dalam kehidupan sehari-hari dan pada aplikasi dalam teknologi.
12. Memformulasikan energi gelombang bunyi (intensitas dan taraf
intensitas bunyi).
By
Dian M, S.Pd
4. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Merupakan gelombang longitudinal
Medium perambatannya padat, cair dan gas
Bergantung pada frekuensi, amplitudo dan bentuk gelombang
Manfaat : memberikan informasi khusus tentang gejala, peristiwa,
atau identitas suatu benda
Tidak dapat merambat dalam ruang hampa (vakum)
Kecepatan merambat bunyi : padat > cair > gas
By
Dian M, S.Pd
Tugas
5. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Kecepatan Bunyi dalam Berbagai Zat pada Suhu 15oC
Zat Kecepatan Bunyi ( m/s )
Udara
Polietilen
Helium
Air
Marmer
Kayu
Aluminium
Besi
340
920
977
1500
3810
3850
5000
5120
By
Dian M, S.Pd
Tugas
6. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
FREKUENSI DAN TINGGI NADA
Tinggi rendahnya nada bergantung pada frekuensi.
Berdasarkan frekuensi bunyi dikelompokkan:
Nada bunyi yang frekuensinya teratur
Desah/Noise bunyi yang frekuensinya tidak teratur
Tabel Frekuensi :
Frekuensi disebut
< 20 Hz
20 Hz – 20.000 HZ
> 20.000 HZ
Infrasonik
Frekuensi
Audio/Audiosonik/
range audible
Ultrasonik
By
Dian M, S.Pd
Tugas
7. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Infrasonik
frekuensi < 20 HZ
Ultrasonik
frekuensi > 20.000 HZ
Sifat :
• tidak bisa didengar
•Panjang gelombangnya lebih pendek
•Difraksi lebih kecil sehingga berkas gelombang lebih tidak
menyebar dan benda yang lebih kecil dapat dideteksi
By
Dian M, S.Pd
Tugas
8. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Manfaat SONAR (Sound Navigation and Ranging) /
Teknik Pulsa – Gema
Pengujian dengan ultrasonik aman karena tidak merusak material
yang dilalui NDT (Non-Destructive Testing)
Binatang yang mampu mendengar dengan frekuensi tersebut :
• anjing ( 50.000 HZ)
•Kelelawar ( 100.000 HZ)
By
Dian M, S.Pd
Tugas
9. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Aplikasi Ultrasonik dalam kehidupan sehari-hari :
1) Kelelawar-kelelawar dapat terbang dimalam hari tanpa tabrakan
2) Kacamata tunanetra untuk menentukan jarak disekitar
3) Untuk menentukan kedalaman laut dengan dipancarkannya pulsa
ultrasonik dari fathometer
4) Untuk mengidentifikasi keretakan-keretakan pada titik-titik
sambungan las pada logam
5) Dalam industri bor-bor ultrasonik digunakan untuk membuat
berbagai bentuk dan ukuran lubang pada gelas dan baja
6) Dalam bidang kedokteran USG (Ultrasonografi)
By
Dian M, S.Pd
Tugas
10. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Amplitudo dan Kuat Nada :
Kuat lemahnya nada/bunyi bergantung pada amplitudo
gelombang.
Makin besar amplitudo getaran, makin kuat pula bunyi yang
dihasilkan.
By
Dian M, S.Pd
Tugas
11. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
EFEK DOPPLER
Persamaan frekuensi doppler :
Keterangan :
fp = frekuensi pendengar (HZ)
fs = frekuensi sumber (HZ)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
+ pendengar mendekati sumber bunyi
- pendengar menjauhi sumber bunyi
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
+ sumber bunyi menjauhi pendengar
- sumber bunyi mendekati pendengar
By
Dian M, S.Pd
Tugas
12. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Vp Vs
Sumber dan Pendengar saling mendekat :
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
13. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Contoh Soal :
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
14. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Latihan Soal :
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
15. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Pendengar mendekati Sumber :
Vp
Vs
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
16. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Contoh Soal :
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
17. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Latihan Soal :
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
18. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Sumber dan Pendengar saling menjauhi :
Vp
Vs
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
19. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Interaktif
Contoh Soal :
Sumber bunyi mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 3400 Hz
dan pendengar bergerak saling menjauhi dengan kecepatan
masing-masing 60 m/s dan 40 m/s. Kecepatan rambatan
bunyi di udara 340 m/s. Frekuensi yang didengar adalah …..
a. 3400 HZ
b. 3230 HZ
c. 3643 HZ
d. 4533 HZ
e. 2550 HZ
By
Dian M, S.Pd
Tugas
20. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Sumber mendekati Pendengar :
Vp Vs
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
21. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Contoh Soal:
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
22. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Latihan Soal : 1
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
23. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
Latihan Soal: 2
Interaktif
By
Dian M, S.Pd
Tugas
24. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
CEPAT RAMBAT BUNYI
a). Cepat Rambat Bunyi dalam Zat Padat
= cepat rambat bunyi (m/s)
E = modulus Young (N/m 2)
= massa jenis zat padat (kg/m 3)
b). Cepat Rambat Bunyi dalam Zat Cair
= cepat rambat bunyi (m/s)
B = modulus Bulk (N/m 2)
= massa jenis zat Cair (kg/m 3)
Tugas
25. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
c). Cepat Rambat Bunyi dalam Gas
= cepat rambat bunyi (m/s)
R = Konstanta Gas Umum (J/mol K)
T = Suhu Gas (K)
M = massa molekul relatif gas
=Konstanta Laplace
Tugas
26. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Sumber Bunyi
misal : gitar, suling, biola, trompet, dll.
Pada saat bergetar, sumber bunyi ini juga akan menggetarkan
udara di sekelilingnya dan kemudian udara menstransmisikan
getaran tersebut dalam bentuk gelombang longitudinal.
Tugas
27. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Senar sebagai Sumber Bunyi
Nada dasar fo (harmonik pertama )
l = ½ o atau o = 2 l
Nada atas pertama f1 (harmonik kedua )
l = 1 atau 1 = l
s s
p
Tugas
28. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Nada atas kedua f2 (harmonik ketiga )
l = 3/2 2 atau 2 = 2/3 l
Nada atas ketiga f3 (harmonik keempat)
l = 2 3 atau 3 = ½ l
Perbandingan frekuensi alami / frekuensi resonansi pada senar :
f0 : f1 : f 2 : f3 : ….. = 1 : 2 : 3 : 4 : …Tugas
29. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Jumlah perut pada senar/dawai sebagai sumber bunyi :
p = ( n + 1 )
Jumlah simpul pada senar / dawai sebagai sumber bunyi :
s = ( n + 2 )
dengan n = 0, 1, 2, …
Frekuensi nada pada senar/dawai sebagai sumber bunyi :
Hukum Marsene
Tugas
30. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Pipa Organa sebagai Sumber Bunyi
1. Pipa Organa Terbuka
Nada dasar fo ( harmonik pertama )
l = ½ o atau o = 2 l
Nada atas pertama f1 ( harmonik kedua )
l = 1 atau 1 = l
Tugas
31. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Nada atas kedua f2 (harmonik ketiga )
l = 3/2 2 atau 2 = 2/3 l
Perbandingan frekuensi alami / frekuensi resonansi pada pipa
organa terbuka :
f0 : f1 : f 2 : f3 : ….. = 1 : 2 : 3 : 4 : … Hukum I Bernoulli
Tugas
32. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Jumlah simpul pada pipa organa terbuka sebagai sumber bunyi :
s = ( n + 1 )
Jumlah perut pada pipa organa terbuka sebagai sumber bunyi :
p = ( n + 2 )
dengan n = 0, 1, 2, …
Frekuensi nada pada pipa organa terbuka sebagai sumber bunyi :
Tugas
33. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
1. Pipa Organa Tertutup
Nada dasar fo ( harmonik pertama )
l = ¼ o atau o = 4 l
Nada atas pertama f1 ( harmonik kedua )
l = ¾ 1 atau 1 = 4/3 l
Tugas
34. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Nada atas kedua f2 (harmonik ketiga )
l = 5/4 2 atau 2 = 4/5 l
Perbandingan frekuensi alami / frekuensi resonansi pada pipa
organa tertutup :
f0 : f1 : f 2 : f3 : ….. = 1 : 3 : 5 : 7 : … Hukum II Bernoulli
Tugas
35. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Jumlah perut dan simpul pada pipa organa tertutup sebagai
sumber bunyi :
s = p = ( n + 1 )
dengan n = 0, 1, 2, …
Frekuensi nada pada pipa organa tertutup sebagai sumber bunyi :
fn = (2n + 1) f 0
Tugas
36. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Energi Gelombang
E = ½ k A 2 = ½ m 2 A2 = 2 2 m f 2 A2
Ket :
E = energi gelombang (J)
k = konstanta (N/m)
A = amplitudo (m)
= frekuensi sudut (rad/s)
f = frekuensi (Hz)
Tugas
37. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Intensitas Gelombang Bunyi
Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang
berjarak r1 dan r2 dari sumber bunyi adalah :
Intensitas total gelombang bunyi untuk n buah sumber bunyi:
Itotal = I1 + I 2 + I3 + … + In
Tugas
38. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Taraf Intensitas Bunyi (TI)
Intensitas ambang pendengaran I0 = 10-12 W/m 2
Intensitas ambang perasaan = 1 W/m2
Intensitas bunyi yang dapat didengar manusia : 10-12 W/m 2 - 1 W/m2
Taraf intensitas bunyi (TI) :
Jika terdapat n sumber bunyi, maka TI total adalah :
Tugas
39. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Taraf intensitas bunyi di suatu titik berjarak r1 adalah TI1 dan pada
jarak r2 adalah TI2 :
Tugas
40. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Pelayangan Bunyi
Pelayangan bunyi terjadi jika ada dua buah sumber bunyi yang
memiliki amplitudo sama dan merambat dalam arah yang sama,
namun memiliki frekuensi yang berbeda sedikit.
Bentuk pelayangan bunyi : bunyi akan terdengar keras dan lemah
secara bergantian.
Frekuensi pelayangan :
Tugas
55. GELOMBANG BUNYI
Bunyi
Frekuensi Nada
Infrasonik &
ultrasonik
Amplitudo
Efek Doppler
Cepat rambat
Bunyi
Sumber Bunyi
Energi
Gelombang
Pelayangan
By
Dian M, S.Pd
Tugas
Orang sukses adalah orang pandai
yang kreatif.
Kalian adalah bagian dari mereka
yang bisa sukses dimasa depan,
dengan kerja keras tentunya.