BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman yang serba
modern ini teknologi menjadi hal penting. Teknologi dapat memudahkanpekerjaan
dan memperpendek jarak yang sebenarnya ribuan mil, misalnya dengan menggunakan
telepon. Salah satu hal penting yang mendukung keberadaan teknologi adalah
sarana, misalnya energi atau gelombang sebagai media.
Banyak barang elektronik
yang memanfaatkan sifat-sifat gelombang, misalnya sifat gelombang yang dapat
merambat di ruang hampa digunakan manusia untuk membuat bolam lampu dimana
ruang dalam bolam tersebut adalah ruang hampa.
Banyak alat-alat elektronik di sekitar kita yang
teknologinya memanfaatkan gelombang, namun sebagian besar dari kita belum
sepenuhnya tahu dan paham. Setiap hari, kita mendengar berbagai macam suara.
Atau dalam bahasa IPA disebut bunyi.
Bunyi yang kita dengar ada yang menyenangkan da nada pula yang membisingkan.
Ada bunyi yang keras, lemah, tinggi, rendah, dan sebagainya. Kita dapat
mendengar bunyi dari alat music. Alat music akan mengeluarkan bunyi jika
dimainkan. Tapi, dalam keadaan diam, alat music tidak mengeluarkan bunyi.
Pada saat bicara, pita suara yang terdapat di
dalam tenggorokan kita bergetar. Itu merupakan tanda jika bunyi dikeluarkan
oleh benda yang bergetar. Tanpa bunyi manusia akan kesulitan untuk
berkomunikasi. Maka dari itu, bunyi merupakan hal yang terpenting dalam
kehidupan kita sehari-hari.
1.2. Rumusan
Masalah
Berkaitan dengan subpokok-subpokok yang akan dikaitkan dengan bunyi, yaitu
bunyi sebagai bagian dari kehidupan manusia, sehingga akan ada rumusan masalah
sebagai berikut:
1. Apa pengertian dari bunyi ?
2. Apa syarat terdengarnya bunyi ?
3. Apa saja sifat-sifat bunyi ?
4. Apa karakteristik bunyi ?
5. Bagaimana cepat rambat bunyi ?
6. Bagaimana bunyi dapat memantul ?
7. Apa saja yang mempengaruhi kekuatan bunyi ?
8. Apa saja manfaat bunyi dalam kehidupan ?
9. Apa saja manfaat bunyi dalam teknologi ?
1.3. Tujuan dan
Manfaat Penulisan
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas
Fisika yakni pada mengenai bunyi serta kaitannya dalam
kehidupan manusia sehari-hari dan juga dalam teknologi.
Adapun manfaat dari penulisan makalah ini adalah untuk memperkaya wawasan
pembaca tentang bunyi dan mengajak para pembaca untuk memahami dan ikut mencoba
memecahkan permasalahan-permasalahan yang timbul pada kaitannya dengan bunyi
itu sendiri.
1.4. Metode Penulisan
Dalam penyusunan makalah, penyusun memakai metode kepustakaan dari buku
Ilmu Pengetahuan Alam dan juga dari media-media lain seperti internet.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 PENGERTIAN BUNYI
Gelombang Bunyi adalah salah satu bentuk energi.
Energi bunyi tersebut berasal dari benda yang bergetar, getaran yang merambat
disebut gelombang. Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambat secara
perapatan dan perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta
ditimbulkan oleh sumber bunyi yang mengalami getaran.
Kita dapat mendengar bunyi karena bunyi tersebut merambat dari sumber bunyi
sampai telinga kita. Sumber bunyi yang bergetar akan menggetarkan udara
disekitarnya, selanjutnya molekul udara yang bergetar akan menjalar sampai
telinga kita. Getaran molekul udara membentuk rapatan dan regangan.
Apabila sebuat senar gitar kita petik maka akan
terjadi getaran pada senar gitar yang menimbulkan bunyi. Jika senar dawai gitar
tersebut kita pegang, maka getaran dan bunyi pada senar akan hilang. Ketika
beduk dipukul, atau gitar di petik, senar gitar atau beduk tampak bergetar
waktu dibunyikan. Saat senar bergetar terdengarlah bunyi. Bunyi gitar akan
melemah jika getarannya melemah, akhirnya bunyi pun menghilang.
Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara
murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.
2.2 SYARAT TERDENGARNYA BUNYI
Syarat terdengarnya bunyi ada 3 macam:
1. Ada medium
Bunyi dapat merambat
melalui benda gas seperti udara. Bunyi Guntur dapat kita dengar karena ada
udara. Cepat rambat bunyi di udara pada suhu 200C adalah 343 m per
detik.
Bunyi dapat pula
merambat melalui benda cair seperti untuk mencari harta karun atau kapal yang
tenggelam di dasar laut. Cepat rambat bunyi di air kira-kira 1.500 m per detik.
Selain itu, bunyi dapat
merambat melalui benda padat seperti jika kita mengetuk meja dengan pensil.
Cepat rambat bunyi di baja kira-kira 6.000 m per detik.
2. Ada sumber bunyi
Semua getaran benda
yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Contohnya : bunyi gong yang
dipukul dan bunyi seruling yang ditiup dan sebagainya.
3. Ada pendengar
Pendengar bunyi yaitu
manusia dan hewan-hewan.
2.3 SIFAT-SIFAT BUNYI
Sifat-sifat bunyi
meliputi :
a. Gelombang
bunyimemerlukan medium dalam perambatannya .
Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam
perambatannya bunyi memerlukan medium. Medium atau zat perantara ini dapat
berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara.
b. Gelombang bunyi
mengalami pemantulan (refleksi)
Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan sehingga gelombang
bunyi juga dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang: sudut datang
= sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan
bahwa pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung.
c.
Gelombang bunyi mengalami pembiasan (refraksi).
Salah satu sifat
gelombang adalah mengalami pembiasan. Peristiwa pembiasan dalam kehidupan
sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras dari
pada siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan
atas lebih dingin daripada dilapisan bawah. Karena cepat rambat bunyi pada suhu
dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi dilapisan udara
atas lebih kecil daripada dilapisan 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
kelapisan udara bawah. Untuk lebih jelasnya hal ini dapat kalian lihat pada
gambar dibawah.
d. Gelombang bunyi
mengalami pelenturan (difraksi)
Gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi
diudara memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa
meter. Seperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih
mudah didifraksikan. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat
mendengar suara mesin mobil ditikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil
tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi dipinggir tikungan.
e. Gelombang bunyi
mengalami perpaduan (interferensi).
Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi,
yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif (penguatan
bunyi) dan interferensi
destruktif (pelemahan bunyi). Misalnya waktu kita berada diantara dua
buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama
maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian
Merambat membutuhkan medium
destruktif (pelemahan bunyi). Misalnya waktu kita berada diantara dua
buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama
maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian
Merambat membutuhkan medium
2.4
Karakteristik Bunyi
Karakteristik Bunyi ada beberapa macam antara lain :
·
Nada adalah bunyi yang
frekuensinya teratur.
·
Desah adalah bunyi yang
frekuensinya tidak teratur.
·
Timbre adalah warna
bunyi, berupa keseluruhan kesan
pendengaran yang kita peroleh dari sumber bunyi, setelah dipengaruhi resonansi
dan zat pengantar. Warna bunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama tetapi
terdengar berbeda.
·
Dentum adalah bunyi
yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.
2.5 CEPAT RAMBAT BUNYI
Cepat rambat bunyi
dipengaruhi oleh jenis medium perambatannya. Medium udara, air, zat padat dan suhu akan menghasilkan cepat rambat
bunyi yang berbeda-beda. Semakin padat
suatu medium makin rapat pula partikel dalam medium dan makin kuat gaya kohesi
diantara partikel medium tersebut. Sehingga suatu bagian dari medium yang
bergetar akan menyebabkan bagian lain ikut bergetar secara cepat.
Demikian pula dengan
suhu suatu medium. Makin tinggi suhu suatu medium, makin cepat getaran
partikel-partikel dalam medium tersebut, sehingga proses perpindahan getaran
semakin cepat.
Karena bunyi merupakan gelombang maka bunyi
mempunyai cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :
1.
Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel
medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat
pada zat padat.
2.
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.
Bunyi bedasarkan frekuensinya 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.
·
Ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya lebihdari 20 kHz. makhluk yang
dapat mendengar ultrasonik adalah lumba-lumba dan kelelawar.
Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam.
Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara
tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000
km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat daripada di udara
Rumus mencari cepat rambat bunyi adalah v=s:t Dengan s panjang Gelombang bunyi
dan t waktu.
2.6 PEMANTULAN BUNYI
Pada suhu udara 15 derajat selsius bunyi dapat
merambat di udara bebas pada kecepatan 340 meter per detik. Rumus cepat rambat
bunyi adalah v = S/t yaitu jarak tempuh dibagi waktu tempuh. Suhu udara yang
lebih panas atau lebih dingin memengaruhi kecepatan bunyi di udara. Semakin
rendah suhu udara makan cepat rambat bunyi semakin cepat karena partikel udara
lebih banyak.
Jenis-Jenis Bunyi Pantul Terdapat beberapa jenis bunyi pantul yaitu, gaung,
dan gema
Bunyi pantul dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
1. 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)
2.
Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli.
Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20 meter. Sehingga bunyi asli
menjadi tidak jelas. Timbulnya gaung didalam gedung sangat merugikan sehingga
gaung harus diredam atau di serap, bahan yang biasa digunakan untuk dapat
mencegah terjadinya gaung adalah gabus, busa,dan kapas.
3. Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Biasanya
terjadi pada jarak lebih dari 20 meter. Gema terjadi jika bunyi dipantulkan
oleh suatu permukaan, seperti tebing pegunungan, dan kembali kepada kita segera
setelah bunyi asli dikeluarkan. Meskipun suara yang dihasilkan lebih lemah dari
bunyi asli.
2.7 KEKUATAN BUNYI
Bunyi yang kuat bebeda dengan bunyi
yang tinggi. Kekuatan bunyi tidak ditentukan oleh frekuensi bunyi, tetapi oleh
hal-hal yang lain, khususnya; amplitudo, resonansi, dan jarak.
Amplitudo adalah lebar getar atau simpang getar yang dibuat oleh sumber
bunyi. Semakin lebar getaranya, semakin kuat pula bunyinya.
Resonansi berarti ikut bergetar sejalan getaran bunyi. Biasanya dilakukan
oleh benda atau bagian terdekatnya. Dan sedikit banyak kejadian ini akan
menambah kekuatan getar sumberbunyi. Contoh gitar, walaupun sumber bunyinya
pada senar, namun kekuatannya bunyinya lebih berasal dari kotak kayunya. Sebab,
udara di dalam kotak itulah pelaku resonansi, yang justru lebih kuat daripada
sumber bunyi. Sehingga kotak tersebut dinamakan kotak resonator. Namun kotak
resonatornya hanya berlaku pada gitar accostic. Pada gitar elektrik resonansi
dibuat oleh proses elektrik.
Jarak dimaksukan bahwa kekutan bunyi juga ditentukan oleh jarak antara
sumber bunyi dengan alat pendengar atau penerima. Memakin dekat, akan semakin
keras bunyinya. Sebagaimana frekuensi, kekuatan bunyi juga dapat diiukur.
Biasanya digunakan satuan decibel yang disngkat db.
Angka petunjuk antara 0 db sampai kurang lebih 120 db. Sebagai bandingan;
bunyi biola selembut-lembutnya yang setara dengan siulan kita lebih kurang 20
db. Sedangkan bagian kuat dari pemain orkes besar kurang lebih hanya mencapai
95 db.
2.8 MANFAAT BUNYI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Beberapa Manfaat adanya
bunyi, antara lain :
1.
Sifat-sifat gelombang bunyi, seperti sifat pemantulan, nada, dan frekuensi
ultrasonik, bermanfaat dalam kehidupan manusia. Dengan adanya tangga nada, umat
manusia menjadi lebih “manusia”. Nada-nada dilantunkan sebagai ekspresi
pemikiran, motivasi, dan emosi.
2.
Mendeteksi adanya tumor, menyelidiki otak, hati, dan liver, menghancurkan batu
ginjal.
3.
Tentu kita pernah mendengar apa yang disebut dengan USG (Ultrasonografi)
sebagai metode untuk mendeteksi janin. Walaupun penggunaan gelombang ultrasonik
kalah akurat dengan sinar-X (rontgen), namun belum pernah ditemukan hingga saat
ini efek samping dari penggunaan gelombang ultrasonik dibandingkan dengan
penggunaan sinar-X.
4.
Penggunaan bersama-sama gelombang ultrasonik dan sifat pemantulan digunakan
dalam alat yang disebut SONAR (Sound Navigating Ranging) bermanfaat
untuk mengukur kedalaman laut, mendeteksi ranjau, kapal tenggelam, letak palung
laut, dan letak kelompok ikan.
5.
Selain di laut, di darat pun gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk
mendeteksi kandungan minyak dan mineral dalam bumi.
6.
Pemantulam bunyi dapat digunakan untuk mengukur panjang lorong gua, atau
menyelidiki kerusakan logam.
2.9 MANFAAT BUNYI DALAM TEKNOLOGI
1. Radio
Radio
energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran
panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter.
Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan
sistem radar. Radar berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta
3D permukaan bumi, mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan
memonitor lingkungan. Panjang gelombang radar
berkisar antara 0.8 – 100 cm.
2.
Microwave
Panjang
gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya
terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang
terbuka, memasak, dan sistem PJ aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave
ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur untuk mempelajari
karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall
Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi
microwave yang dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik
atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan dan intensitas
hujan.
3.
Infrared
Kondisi-kondisi
kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh.
Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah
sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga
digunakan dalam alarm pencuri. Seorang
pencuri tanpa sepengetahuannya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm.
Remote control berkomunikasi dengan TV melalui radiasi sinar inframerah yang
dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit, sehingga
kita dapat menyalakan TV dari jarak jauh dengan menggunakan remote control.
4.
Ultraviolet
Sinar
UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit
kulit.
5.
Sinar X
Sinar X ini biasa
digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan
terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X
harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan
sinar X yang terlalu lama.
6.
Alat musik
Pada alat musik seperti
gitar sumber bunyinya dihasilkan oleh benda yang bergetar, yaitu senar. Jika
senar dipetik dengan amplitodu (simpangan) yang besar maka bunyi yang
ditimbulkan akan lebih keras. Dan
jika ketegangan senar di diregangkan maka suara lengkingannya akan semakin
tinggi. Begitu pula pada kendang dan alat musik yang lain. Suara timbul karena
sumber suara digetarkan.
7.
Kacamata
Tunanetra
Kacamata tunanetra dilengkapi dengan alat pengirim
dan penerima ultrasonik memanfaatkan pengiriman dan penerimaan ultrasonik. Perhatikan bentuk kaca tuna netra pada gambar berikut.
8. Mengukur kedalaman
laut
Mengukur kedalaman laut untuk menentukan kedalaman
laut (d) jika diketahui cepat rambat bunyi (v) dan selang waktu (t), pengiriman
dan penerimaan pulsa adalah :
9. Alat kedokteran
Alat kedokteran misalnya
pada pemeriksaan USG (ultrasonografi). Sebagai contoh, scaning
ultrasonic dilakukan dengan menggerak-gerakan probe di sekitar kulit
perut ibu yang hamil akan menampilkan gambar sebuah janin di layar monitor. Dengan mengamati gambar janin, dokter dapat memonitor pertumbuhan,
perkembangan, dan kesehatan janin. Tidak seperti pemeriksaan dengan sinar X,
pemeriksaan ultrasonik adalah aman (tak berisiko), baik bagi ibu maupun
janinnya karena pemerikasaan atau pengujian dengan ultrasonic tidak merusak
material yang dilewati, maka disebutlah pengujian ultrasonic adalah pengujian
tak merusak (non destructive testing, disingkat NDT). Tehnik
scanning ultrasonic juga digunakan untuk memeriksa hati (apakah ada indikasi
kanker hati atau tidak) dan otak. Pembuatan perangkat ultrasound untuk
menghilangkan jaringan otak yang rusak tanpa harus melakukan operasi bedah
otak. “Dengan cara ini, pasien tidak
perlu menjalani pembedahan otak yang berisiko tinggi. Penghilangan jaringan otak yang rusak bisa dilakukan tanpa harus memotong
dan menjahit kulit kepala atau sampai melubangi tengkorak kepala.
BAB III
PENUTUP
3.1 SIMPULAN
Dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak
akan pernah bisa lepas yang ada kaitannya dengan bunyi. Bunyi merupakan
gelombang longitudinal yang dihasilkan dari benda-benda yang bergetar. bunyi
memiliki sifat-sifat dan karakteristik tertentu.
Dalam perambatannya bunyi memerlukan
waktu dan medium untuk merambat dari satu benda menuju benda yang lainnya. Tiap
medium memiliki waktu yang berbeda dalam perambatannya. Perambatan bunyi tidak
dipengaruhi oleh frekuensi. Dengan adanya bunyi, kehidupan manusia dapat
terbantu.
3.2 SARAN
Pemanfaatan bunyi seharusnya perlu
mempertimbangkan sisi yang lain. Tidak hanya hal Positif yang diambil tapi
perlu adanya pemikiran terhadap dampak negatifnya. Dalam pemanfaatan bunyi
tidak mengganggu aktifitas manusia yang lainnya seperti ketika mendengarkan
music atau yang lainnya.
-----------------------------semoga membantu------------------------------------