GELOMBANG BUNYI

Dasar Teori

            Bunyi adalah gelombang mekanik longitudinal yang merambat melalui medium udara atau suatu medium lain dengan frekuensi antara 20-20.000 Hz, sehingga dapat di dengar oleh manusia. Kita dapat membedakan tiga aspek bunyi. Pertama pasti ada sumber bunyi;dan seperti halnya dengan semua gelombang, sumber gelombang pada bunyi adalah benda yang bergetar. Kedua, energi dipindahkan dari sumber dalam bentuk gelombang bunyi longitudinal. Dan ketiga, bunyi di deteksi  oleh telinga atau sebuah alat pendeteksi gelombang bunyi.

            Gelombang bunyi mempunyai kecepatan atau laju bunyi. Laju bunyi berbeda untuk tiap materi yang berbeda, pada udara di 0ºC dan 1 atm, bunyi merambat dengan laju 331 m/s, dan pada saat T = 20ºC laju gelombang menjadi 343 m/s. Hal ini sesuai dengan persamaan

 m/s.

Selain itu kita juga mempuyai persamaan   dengan begitu laju bunyi yang merambat pada suatu medium bergantung pada modulus elastis (B), dan kerapatan dari materi itu sendiri. Misalnya pada medium helium, yang kerapatanya jauh lebih kecil dari udara tetapi modulus elestisitasnya tidak jauh berbeda dari udara, lajunya kira kira tiga kali lipat dari medium udara. Pada zat cair dan zat padat, yang jauh lebih tidak bisa ditekan dan berarti memiliki modulus elastisitas yang jauh lebih besar, lajunya jauh lebih besar lagi.

Berikut adalah laju bunyi di berbagai materi pada temperatur 20º dan tekanan 1 atm.

Materi	Laju (m/s)
Udara	343
Udara (0ºC)	331
Helium	1005
Hidrogen	1300
Air	1440
Air laut	1560
Besi dan Baja	5000
Kaca	4500
Aluminium	5100
Kayu keras	4000

            Alat alat musik merupakan sumber bunyi sederhana dimana dihasilkan gelombang berdiri. Senar alat musik bisa bergetar secara keseluruhan dengan simpul tertutup yang hanya ada di ujung ujung; frekuensi dimana hal ini terjadi di sebut frekuensi dasar. Senar juga bisa bergetar degan frekuensi lebih tinggi, yang disebut nada tambahan atau harmoni, dimana ada satu atau lebih simpul tertutup tambahan. Frekuensi setiap  harmoni merupakan kelipatan bilangan bulat dari frekuensi dasar.

            Pada alat musik tiup, gelombang berdiri dihasilkan pada kolom udara di dalam tabung. Udara yang bergetar di tabung terbuka (terbuka di kedua ujungnya) memiliki simpul terbuka simpangan di kedua ujungnya. Frekuensi dasar berhubungan dengan dua kali panjang tabung, harmoni mempunyai frekuensi yang besarnya 2,3,4,...kali lipat dari frekuensi dasar sebagaimana untuk senar.

            Untuk tabung tertutup (tertutup di satu ujung) frekuaensi dasar berhubungan dengan panjang gelombang yang empat kali lipat panjang tabung. Hanya harmoni ganjil yang ada, sama dengan 1,3,5,7,.... kali lipat ferekuensi dasar.

Hubungan antara panjang kolom dengan panjang gelombang sesuai dengan rumus:

Dan untuk mencari nilai laju bunyi maka dapat menggunakan persamaan;

  ,dengan  adalah faktor koreksi

            Bunyi dapat mengalami resonansi, yaitu ikut bergetarnya suatu benda karena bergetarnya benda lain. Resonansi akan terjadi jika frekuensi kedua benda sama