Pernahkah kamu melihat jamdinding yang memakai bandul? Jarum jam tersebut bergerak akibat adanya gerakbolak-balik bandul. Gerakan bandul itu disebut getaran. Marilah kita selidikiapa sebenarnya getaran itu.
Jadi, getaran adalah gerak bolak-balik melalui titik setimbang. Satu getarandidefinisikan sebagai satu kali bergetar penuh, yaitu dari titik awal kembalike titik tersebut. Satu kali getaran adalah ketika benda bergerak dari titikA-B-C-B-A atau dari titik B-C-B-A-B. Bandul tidak pernah melewati lebih darititik A atau titik C karena titik tersebut merupakan simpangan terjauh.
Simpangan terjauh itu disebut amplitudo. Di titik A atau titik C benda akanberhenti sesaat sebelum kembali bergerak. Contoh amplitudo adalah jarak BA ataujarak BC. Jarak dari titik setimbang pada suatu saat disebut simpangan.
b. Ciri-Ciri Suatu Getaran
Getaran merupakan jenis gerak yang mudah kamu jumpai dalam kehidupansehari-hari, baik gerak alamiah maupun buatan manusia. Semua getaran memiliki ciri-ciritertentu. Apa ciri-ciri getaran itu?
Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali getaran disebut periode getaryang dilambangkan dengan (T). Banyaknya getaran dalam satu sekon disebutfrekuensi (f). Suatu getaran akan bergerak dengan frekuensi alamiah sendiri.Hubungan frekuensi dan periode secara matematis ditulis sebagai berikut:
dengan: T = periode (s)
f = banyaknya getaran per sekon (Hz)
Satuan periode adalah sekon dan satuan frekuensi adalah getaran per sekon ataudisebut juga dengan hertz (Hz), untuk menghormati seorang fisikawan Jerman yangberjasa di bidang gelombang, Hendrich Rudolf Hertz. Jadi, satu hertz samadengan satu getaran per sekon.
B. Pengertian Gelombang
Pernahkah kamu pergi ke pantai? Tentu sangat menyenangkan, bukan? Demikianindahnya ciptaan Tuhan. Di pantai kamu bisa melihat ombak. Ombak tersebutterlihat bergelombang dari tengah menuju pantai dan semakin lama semakin kecil,lalu akhirnya menerpa pesisir pantai. Jadi, apa sebenarnya ombak itu?
Ketika kamu mengikuti upacara pengibaran bendera di sekolahmu, kamu melihatbendera berkibar diterpa angin. Pernahkah kamu memerhatikan bagaimana gerakbendera tersebut? Peristiwa ombak laut ataupun berkibarnya bendera merupakancontoh dari gelombang. Jadi, apa sebenarnya gelombang itu?
Pada saat kamu menggerakkan tali ke atas dan ke bawah, dikatakan bahwa kamumemberikan usikan pada tali. Jika usikan itu dilakukan terus menerus, akanterjadi getaran. Setelah memberi usikan atau getaran, kamu akan melihat adasesuatu yang merambat pada tali. Sesuatu itu disebut gelombang. Jadi, gelombangadalah getaran yang merambat atau usikan yang merambat.
a. Gelombang Transversal
Pada saat kamu menggetarkan slinki ke arah samping, ternyata arah rambatgelombangnya ke depan, tegak lurus arah rambatnya. Gelombang seperti inidisebut gelombang transversal. Jadi, gelombang transversal adalah gelombangyang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh lain darigelombang transversal adalah gelombang pada permukaan air, dan semua gelombangelektromagnetik, seperti gelombang cahaya, gelombang radio, ataupun gelombangradar.
Sumber getaran untuk gelombang air berada pada tempat batu jatuh sehinggagelombang menyebar ke segala arah. Dari gambar tersebut tampak bahwa semakin jauhdari sumber, gelombang semakin kecil. Hal tersebut disebabkan energi yangdirambatkan semakin berkurang.
b. Gelombang Longitudinal
Gelombang transversal merupakan gelombang yang arah getarnya tegak lurus denganarah rambatan. Bagaimanakah arah getar pada gelombang longitudinal?
Pada saat kamu mendorong slinki searah dengan panjangnya, gelombang akanmerambat ke arah temanmu berbentuk rapatan dan renggangan. Jika kamuperhatikan, arah rambat dan arah getarnya ternyata searah. Gelombang sepertiitu disebut gelombang longitudinal. Jadi, gelombang longitudinal adalahgelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya.
Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang ditempatkan di dalam tabungtertutup merupakan contoh gelombang longitudinal. Pernahkah kamu memompa bansepeda atau menggunakan alat suntik mainan? Pada saat kamu menggunakan pompa,kamu mendorong atau menekan alat tersebut. Partikel-partikel gas dalam pompamembentuk pola rapatan dan renggangan sehingga mendorong udara keluar.
c. Panjang Gelombang Transversal
Jika kamu menggerakkan slinki tegak lurus dengan arah panjangnya, terbentuklahbukit dan lembah gelombang. Pola tersebut adalah pola gelombang transversal.Bukit gelombang adalah lengkungan a-b-c sedangkan lembah gelombang adalahlengkungan c-d-e. Titik b disebut puncak gelombang dan titik d disebut dasargelombang. Kedua titik ini disebut juga perut gelombang.
Adapun titik a, c, atau e disebut simpul gelombang. Satu panjang gelombangtransversal terdiri atas satu bukit dan satu lembah gelombang. Jadi, satugelombang adalah lengkungan a-b-c-d-e atau b-c-d-e-f. Satu gelombang samadengan jarak dari a ke e atau jarak b ke f. Amplitudo gelombang adalah jarak b-b’atau jarak d-d’. Kamu dapat menyebutkan panjang gelombang yang lain, yaitujarak f-j atau jarak i-m.
d. Panjang Gelombang Longitudinal
Jika kamu menggerakkan slinki searah dengan panjangnya dengan cara mendorongdan menariknya, akan terbentuk pola-pola gelombang. Satu panjang gelombangadalah jarak antara satu rapatan dan satu renggangan atau jarak dari ujungrenggangan sampai ke ujung renggangan berikutnya.
e. Cepat Rambat GelombangGelombang yangmerambat dari ujung satu ke ujung yang lain memiliki kecepatan tertentu, denganmenempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula. Dengan demikian, secaramatematis, hal itu dituliskan sebagai berikut.
f. Pemantulan GelombangPada saat kamuberteriak di lereng sebuah bukit, kamu akan mendengar suaramu kembali setelahbeberapa saat. Hal ini membuktikan bahwa bunyi dapat dipantulkan. Bunyimerupakan salah satu contoh gelombang mekanik.
Berdasarkan uraian sebelumnya dan dari hasil diskusimu, dapat disimpulkan bahwasalah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan. Dalam kehidupansehari-hari, kamu sering melihat pemantulan gelombang air kolam oleh dindingkolam, ataupun gelombang ombak laut oleh pinggir pantai. Dapat diterimanyagelombang radio dari stasiun pemancar yang sedemikian jauh juga menunjukkanbahwa gelombang radio dapat dipantulkan atmosfer bumi.
Sebuah gelombang merambat pada tali, jika ujung tali diikat pada suatupenopang, gelombang yang mencapai ujung tetap tersebut memberikan gaya ke ataspada penopang. Penopang memberikan gaya yang sama tetapi berlawanan arah kebawah pada tali. Gaya ke bawah pada tali inilah yang membangkitkan gelombangpantulan yang terbalik. Ujung yang bebas tidak ditahan oleh sebuh penopang.Gelombang cenderung melampaui batas. Ujung yang melampaui batas memberikantarikan ke atas pada tali dan inilah yang membangkitan gelombang pantulan yangtidak terbalik.
C. Bunyi
a. PengertianBunyi
Bunyi merupakangelombang mekanik yang dalam perambatannya arahnya sejajar dengan arah getarnya(gelombang longitudinal).
b. Syarat terdengarnya bunyi ada 3 macam:
· Adasumber bunyi
· Adamedium (udara)
· Adapendengar\
c. Sifat-sifat bunyi meliputi :
· Merambatmembutuhkan medium
· Merupakangelombang longitudinal
· Dapatdipantulkan
d. KarakteristikBunyi ada beberapa macam antara lain :
· Nadaadalah bunyi yang frekuensinya teratur.
· Desahadalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur.
· Warnabunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama tetapi terdengar berbeda.
· Dentumadalah bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.
e. Cepat rambat bunyi
Karenabunyi merupakan gelombang maka bunyi mempunyai cepat rambat yang dipengaruhioleh 2 faktor yaitu :
- Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat.
- 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.
f. Bunyi bedasarkanfrekuensinya dibedakan menjadi 3 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.
g. Bunyi Pantul
Bunyi pantuldibedakan menjadi 3 macam yaitu :
- Bunyi pantul memperkuat bunyi asli yaitu bunyi pantul yang dapat memperkuat bunyi asli. Biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi dan dinding pantul jaraknya tidak begitu jauh (kurang dari 10 meter)
- Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20 meter.
- Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20 meter
Perbedaanantara Nada dengan Desah, Nada adalah bunyi yang mempunyai frekuensi teratur sedangkan Desah adalah bunyiyang mempunyai frekuensi tidak teratur.
Beberapa manfaatgelombang bunyi dalam hal ini adalah pantulan gelombang bunyi adalah
- dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut disini yang digunakan adalah bunyi ultrasonik
- mendeteksi janin dalam rahim, biasanya menggunakan bunyi infrasonik
- mendeteksi keretakan suatu logam dan lain-lain.
- diciptakannya speaker termasuk manfaat dari bunyi audiosonik.
No comments:
Post a Comment