Pengertian Gelombang Bunyi, Sifat, Ciri, dan Contohnya

Bunyi bisa dikatatan sebagai gelombang mekanis yang dihasilkan bumi dari beragam klasifikasi benda-benda yang bergetar. Sehingga gelombang bunyi ini bergerak melalui media dari satu titik, A, ke titik lain, B. Seperti halnya semua jenisperilaku, sifat, dan karakteristik tertentu berlaku untuk gelombang bunyi.

Disisi lainnya, gelombang bunyi bisa merambat melalui media berupa udara, meskipun gelombang bunyi dapat dengan mudah melakukan perjalanan melalui air atau bahan logam. Beberapa contoh sumber gelombang suara misalnya pita suara, speaker stereo, dan lain-lain.

Gelombang Bunyi

Bunyi merupakan bentuk energi. Bentuk energi itulah yang membuat kita dapat mendengar. Gelombang bunyi adalah getaran tekanan longitudinal yang digerakkan oleh peristiwa apa pun yang menghasilkan energi, seperti objek bergetar.

Jika gelombang bunyi bergerak dari kiri ke kanan melalui udara, maka partikel-partikel udara akan dipindahkan baik ke kanan dan ke kiri saat energi gelombang suara melewatinya. Molekul udara yang bergetar menyebabkan gendang telinga manusia bergetar, yang ditafsirkan otak sebagai suara.

Penting untuk diingat bahwa arti molekul udara tidak benar-benar bergerak dari sumber kebisingan ke telinga. Setiap molekul individu hanya bergerak sedikit saat bergetar, yang menyebabkan molekul-molekul yang berdekatan bergetar dalam efek beriak sampai ke telinga. Sehingga prihal ini membuktikan bahwa gelombang longitudinal, misalnya, gelombang suara, bukan gelombang transversal. Sebagian besar gelombang sebenarnya melintang, termasuk cahaya dan riak yang kita lihat di air.

Pengertian Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi adalah pola gangguan yang dikenal disturbance lantaran disebabkan oleh pergerakan energi yang bergerak melalui media seperti halnya udara, air, atau cairan atau benda padat lainnya, lantaran merambat menjauh dari sumber suara. Sumbernya adalah beberapa objek yang menyebabkan getaran, seperti telepon berdering, atau pita suara seseorang.

Pengertian Gelombang Bunyi Menurut Para Ahli

Adapun definisi gelombang bunyi menurut para ahli, antara lain:

1. The Physics Classroom

Gelombang bunyi adalah sifat mekanis yang dihasilkan dari getaran bolak-balik dari partikel-partikel medium yang dilaluinya untuk melakukan peramabtan. Jika gelombang suara bergerak dari kiri ke kanan melalui udara, maka partikel-partikel udara akan dipindahkan baik ke kanan dan ke kiri saat energi gelombang suara melewatinya.

Gerakan partikel paralel (dan anti-paralel) ke arah pengangkutan energi. Inilah yang mencirikan gelombang bunyi di udara sebagai gelombang longitudinal.

2. The Physics Hypertextboox

Bunyi adalah gelombang mekanis longitudinal yang senantisa dapat melakukan perjalanan melalui media apa pun, tetapi tidak dapat melakukan perjalanan melalui ruang hampa, sehingga tidak ada suara di luar angkasa.

Sejarah Menaam Gelombang Bunyi

Gagasan bahwa bunyi bergerak dalam gelombang muncul (setidaknya) sekitar 240 SM. Filsuf Yunani Chrysippus (240 SM), arsitek dan insinyur Romawi Vetruvius (c. 25 SM), dan filsuf Romawi Boethius (480-524 M) masing-masing berteori bahwa gerakan suara mungkin berbentuk gelombang.

Dimana menurut Efek Doppler, frekuensi gelombang bunyi berubah dengan gerakan, baik dari sumber atau pengamat. Refleksi gelombang bunyi disebut gema. Gema tersebut bervariasi dalam media yang berbeda. Meski demikian, sebuah diskusi filosofis yang telah lama diadakan telah mengelilingi pertanyaan, “Jika sebuah pohon jatuh di hutan dan tidak ada yang mendengarnya, apakah itu benar-benar menghasilkan suara?”

Inti dari perdebatan ini adalah bahwa meskipun gelombang suara dihasilkan, jika tidak ada penerima, apakah gelombang benar-benar dianggap sebagai suara? Tentu saja suara dapat bergerak karena apa yang dikenal sebagai “interaksi partikel” yang memungkinkan gelombang getar untuk diangkut dari satu lokasi ke lokasi lain.

Namun, pada akhirnya, gelombang suara secara mekanis membutuhkan penerima untuk menyelesaikan perjalanan mereka. Dan meskipun mungkin ada benda yang dapat menerima gelombang yang ditransmisikan, karena mereka bergetar pada frekuensi yang tinggi, mereka hampir tidak terdeteksi oleh telinga yang tidak mendengarnya.

Sifat Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi memiliki beberapa sifat yang sama sebagaimana sifat dari gelombang yaitu :

1. Dapat dipantulkan (refleksi), Bunyi bisa dipantulkan jika mengenai permukaan benda yang keras, seperti permukaan dinding batu, semen, besi, kaca dan seng.
2. Dapat dibiaskan (refraksi), Refraksi ialah pembelokan arah linatasan gelombang setelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.
3. Dapat dipadukan (interferensi), Sama halnya interferensi cahaya, interferensi bunyi juga membutuhkan dua sumber bunyi yang koheren.
4. Dapat dilenturkan (difraksi), Pengertian difraksi ialah peristiwa pelenturan gelombang bunyi ketika melewati suatu celah sempit.

Ciri Gelombang Bunyi

Gelombang bunyi dapat digambarkan oleh lima karakteristik. Yaitu;

1. Panjang Gelombang

Panjang gelombang merupakan jarak antara satuan berulang dari sebuah pola gelombang. Panjang gelombang biasanya memiliki denotasi huruf Yunani λ (lambda). Kita tahu bahwa dalam gelombang bunyi, panjang gabungan dari kompresi dan refraksi yang berdekatan disebut panjang gelombangnya. Juga, jarak antara pusat dari dua kompresi berurutan atau dua refraksi berturut-turut sama dengan panjang gelombangnya.

Catatan: Jarak antara pusat kompresi dan refraksi yang berdekatan adalah sama dengan setengah dari panjang gelombangnya yaitu λ / 2. Unit S.I untuk mengukur panjang gelombang adalah meter (m).

2. Amplitudo

Amplitudo merupakan sebuah pengukuran skalar non-negatf dari besar osilasi suatu gelombang. Amplitudo juga bisa diartikan sebagai jarak atau simpangan terjauh dari titik kesetimbangan dalam gelombang sinusoide. Unit S.I pengukuran amplitudo adalah meter (m) meskipun kadang-kadang juga diukur dalam sentimeter.

3. Periode-Waktu

Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan satu gelombang atau siklus atau siklus lengkap disebut periode-waktu gelombang. Sekarang, satu gelombang lengkap dihasilkan oleh satu getaran penuh dari benda yang bergetar.

Jadi, kita dapat mengatakan bahwa waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan satu getaran dikenal sebagai periode-waktu. Ini dilambangkan dengan huruf T. Unit pengukuran periode-waktu adalah detik.

4. Frekuensi

Frekuensi gelombang merupakan jumlah gelombang yang terbentuk dalam satu detik. Frekuensi gelombang dilambangkan dengan huruf f dan memiliki  satuan Hertz (Hz). Tubuh bergetar memancarkan 1 gelombang per detik dikatakan memiliki frekuensi 1 hertz. Yaitu 1 Hz sama dengan 1 getaran per detik. Terkadang satuan frekuensi yang lebih besar dikenal sebagai kilohertz (kHz) yaitu 1 kHz = 1000 Hz.

Apa hubungan antara periode-waktu dan frekuensi gelombang?

Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan satu gelombang lengkap disebut periode-waktu gelombang. Misalkan periode waktu gelombang adalah T detik.

Dalam T detik jumlah gelombang yang dihasilkan = 1. Jadi, dalam 1 detik, jumlah gelombang yang dihasilkan akan = 1 / T. Tetapi jumlah gelombang yang dihasilkan dalam 1 detik disebut frekuensi. Oleh karena itu, F = 1 /periode waktu.

f     = 1 / T

Keterangan;

• f = frekuensi gelombang
• T = periode-waktu gelombang

5. Kecepatan Gelombang

Jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam satu detik disebut kecepatan gelombang atau kecepatan gelombang. Ini diwakili oleh huruf v. Unit S.I untuk mengukur kecepatan adalah meter per detik (m / s atau ms-1).

Apa hubungan antara Kecepatan, Frekuensi dan Panjang Gelombang Gelombang?

Kecepatan = Jarak tempuh / Waktu tempuh

v  = λ / T

Di mana T = waktu yang diambil oleh satu gelombang

v = f x λ

Rumus ini dikenal sebagai persamaan gelombang.

• v                = kecepatan gelombang
• f                 = frekuensi
• λ                = panjang gelombang

Kecepatan gelombang = Frekuensi X Panjang gelombang

Karakteristik-karakteristik di attas berlaku untuk semua gelombang seperti gelombang transversal seperti gelombang air, gelombang longitudinal seperti gelombang bunyi dan gelombang elektromagnetik seperti gelombang dalam arti cahaya dan gelombang radio.

Sedangkan secara spesifik, ciri atau karakteristik gelombang bunyi yaitu: Cepat rambat bunyi berbeda-beda dan bergantung dengan jenis material media rambatnya. Besarnya cepat rambat bunyi juga dipengaruhi oleh suhu, khususnya apabila media rambatnya yaitu gas.

Misalnya, cepat rambat bunyi di udara pada suhu normal sebesar 343 m/s2, tapi cepat rambat bunyi di udara pada suhu 0⁰ Celcius hanya sebesar 331 m/s2.

Karena cepat rambat bunyi pada berbagai media rambatnya berbeda, maka notasi atau persamaan untuk mencari cepat rambat bunyi tersebut berbeda pula. Berikut perbedaannya:

Cepat rambat pada zat padat

Keterangan:

• E    : modulus elastisitas material (N/m2
• P    : massa jenis material (kg/m3)

Cepat rambat pada zat gas

Keterangan:

• P    : takanan gas (N/m2) pada konstanta Laplace (kg/m3)

Cepat rambat pada zat cair

Keterangan:

• B   : modulus Bulk (N/m2)

Contoh Gelombang Bunyi

Berikut ini beberapa contoh pemanfaatan gelombang bunyi. Antara lain;

1. Contoh bunyi yang dipantulkan (refleksi): Suara kita yang terdengar lebih keras di dalam gua karena terjadinya pemantulan bunyi yang mengenai dinding gua.
2. Contoh bunyi yang dibiaskan (refraksi): Ketika malam hari bunyi petir terdengar lebih keras dibandingkan ketika siang hari sebab terjadi pembiasan gelombang bunyi.
3. Contoh bunyi yang dipadukan (interferensi): Dua buah pengeras suara yang dihubungkan pada sebuah generator sinyal (alat pembangkit frekuensi audio) bisa digunakan sebagai dua sumber bunyi yang koheren.
4. Contoh bunyi yang dilenturkan (difraksi): Kita dapat mendengar suara orang di ruangan yang berbeda dan tertutup, sebab bunyi melewati celah-celah sempit yang bisa dilewati bunyi.

Nah, itulah tadi penjelasan dan pembahasan yang bisa diberikan kepada segenap pembaca terkait dengan pengertian gelombang bunyi menurut para ahli, sifat, ciri, dan contohnya. Semoga melalui materi ini bisa memberikan wawasan dan menambah pengetahuan bagi pembaca sekalian.