Perambatan Bunyi

BUNYI MERAMBAT SEBAGAI GELOMBANG LONGITUDINAL

Bunyi atau suara adalah gelombang longitudinal yang merambat melalui medium, yang dihasilkan oleh getaran mekanis dan merupakan hasil perambatan energi. Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan gelombang gelombang longitudinal ke segala arah.

Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang tidak pernah merambat melainkan bergetar maju-mundur. Tiap saat, molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang bertekanan tinggi dan rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi. Itulah alasannya mengapa Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal.

SIFAT-SIFAT GELOMBANG BUNYI

1. Pemantulan Gelombang Bunyi

gelombang bunyi tidak berhenti saat bertemu dengan batas medium atau saat bertemu dengan sebuah penghalang, tetapi akan memantul. Hukum pemantulan gelombang, sudut datang = sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi.

Pemantulan bunyi ini dapat dimanfaatkan untuk mengukur jarak antara kedua tempat.

Pemantulan gelombang bunyi oleh  dan permukaan akan mengarah pada satu dari dua fenomena alamiah, yaitu gaung dan gema.

- Gaung

Yaitu sebagian bunyi pantul bersamaan dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Misalnya di ruangan auditorium seandainya dindingnya tidak dilapisi dengan bahan kedap suara.

- Gema

Yaitu bunyi pantul yang terjadi setelah bunyi  yang asli selesai diucapkan.

2. Pembiasan Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi yang merambat dari satu medium ke medium lain dengan kerapatan berbeda, akan mengalami pembiasan gelombang bunyi. Peristiwa pembiasan dalam kehidupan kita, misalnya pada malam hari bunyi petir terdengar lebih keras daripada
siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang hari udara lapisan atas
lebih dingin daripada di lapisan bawah.

Karena cepat rambat bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi di lapisan udara atas lebih kecil daripada di lapisan 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 ke lapisan udara bawah.

3. Difraksi Gelombang Bunyi

Difraksi gelombang bunyi adalah pembelokan arah gerak gelombang bunyi saat melewati suatu celah atau bertemu dengan penghalang pada lintasan geraknya.

Gelombang bunyi memiliki panjang gelombang dalam rentang beberapa sentimeter sampai dengan beberapa meter (dibandingkan dengan gelombang cahaya yang panjang gelombangnya berkisar 500 nm). Seperti yang telah kita ketahui bahwa gelombang yang panjang gelombangnya lebih panjang akan mudah didifraksi.

Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar suara mesin mobil
di tikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut karena terhalang oleh bangunan tinggi di pinggir tikungan.

4. Interferensi Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang dengan memerlukan dua sumber bunyi yang koheren. Interferensi bunyi dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi destruktif atau pelemahan bunyi. Misalnya waktu kita berada di antara dua buah loudspeaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama
maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian.

5. Resonansi

Resonansi adalah ikut bergetarnya molekul udara dalam kolom udara akibat getaran benda, dalam beberapa alat musik akan menimbulkan efek bunyi yang merdu. Peristiwa resonansi terjadi sesuai dengan getaran udara pada pipa organa tertutup. Jadi, resonansi pertama akan terjadi jika panjang kolom udara di atas air ¼ λ, resonansi ke dua ¾ λ, resonansi ke tiga 5/4 λ, dan seterusnya.

Peristiwa resonansi dapat menimbulkan masalah dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, gelas piala bertangkai bisa pecah bila diletakkan di dekat penyanyi yang sedang menyanyi. Hal ini terjadi karena gelas memiliki frekuensi alami yang sama dengan suara penyanyi sehingga gelas mengalami resonansi dan mengakibatkan pecahnya gelas tersebut. Peristiwa resonansi juga dapat menyebabkan runtuhnya jembatan gantung jika frekuensi hentakan kaki serentak orang yang berbaris di atas jembatan gantung sama dengan frekuensi alami jembatan sehingga jembatan akan berayun hebat dan dapat menyebabkan runtuhnya jembatan.