karangan essay fisika

 KARANGAN ESAY

“PELAYANGAN BUNYI”

DISUSUN OLEH :

ASTRI DEWI PEBRIYANTY

PELAYANGAN BUNYI

          Semenjak SD kita telah mempelajari tentang bunyi. Waktu SD materi bunyi terkelompokkan ke dalam pelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam). Ketika itu kita hanya mempelajari materi tersebut secara umum dan garis besarnya saja. Ketika menginjak bangku SMP kita bertemu kembali dengan materi bunyi atau lebih spesifiknya gelombang bunyi yang terkelompokkan dalam pelajaran fisika. Di SMP materi gelombang bunyi dipelajari lebih mendalam. Berbeda ketika kita duduk di bangku SD.

Di bangku SMP kita mempelajari gelombang bunyi yang mencakup pengertian, macam-macam, peristiwa terjadinya, rumus-rumus hitungan, pengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari, dan sebagainya. Namun pada materi SMP materi yang diajarkan hanya dasarnya saja. Nah di SMA bunyi, khususnya dalam gelombang bunyi lebih diperdalam itu  pun dengan catatan jika kita masuk program studi IPA karena materi ini tidak ada di kelas X.

            Bunyi , apa sih bunyi ?

Bunyi adalah energi yang dirambatkan dalam bentuk gelombang yang dapat menyebabkan gelombang bunyi yang dapat kita dengar yang merambat melalui medium zat padat, cair dan gas.

Pernahkah kita membayangkan bagaimana rasanya jika dunia ini begitu sepi, hening, tanpa bunyi / suara?  Atau sebaliknya, pernahkah kita membayangkan jika dunia ini terlalu berisik, bising, banyak terdengar suara pabrik, suara kendaraaan bermotor atau suara lainnya yang memekakkan telinga ? 

Apalagi kondisi ini berlangsung cukup lama, jangan deh, cukup dalam bayangan saja. Dapatkah kalian bayangkan jika tidak ada bunyi sama sekali disekitar kita? Kalian tidak akan mendengarkan suara-suara indah dari berbagai macam sumber bunyi.

Bunyi merupakan salah satu fenomena fisika yang selalu kita alami sehari-hari.  Contoh bunyi yang sering kita nikmati adalah musik. Musik bisa memberikan inspirasi saat kita sedang belajar, bekerja atau beraktifitas. Gimana jadinya ya kalau dunia ini tanpa musik?

Tetapi kadangkala bunyi bisa menjadi tidak nyaman bagi kehidupan. Misalnya bunyi yang kita dengar adalah musik keras yang berlebihan, suara pabrik, kendaraan bermotor dengan suara knalpot yang bising, dan lain-lain. Semua itu akan menjadi sumber polusi.

Ada banyak sekali bunyi disekitar kita. Alhamdulillah yah Tuhan menganugerahkan bunyi dalam kehidupan manusia. Dan itu patut kita syukuri.

Kita juga mesti bersyukur diberikan indera pendengaran, karena itu kita bisa mendengar berbagai macam bunyi atau suara. Tetapi banyak orang di luaran sana yang kurang beruntung. Mereka tidak bisa menikmati apa yang kita nikmati, mendengar alunan musik yang indah, berisiknya kota yang dikarenakan oleh aktivitas manusia, aktivitas pabrik, suara kendaraan bermotor, dan lain-lain. Bisa dibilang mereka menderita tuna rungu.

Oke, kita kembali lagi ke topik tentang gelombang bunyi khususnya pelayangan bunyi.

Yang kita ketahui sumber bunyi berasal dari benda bergetar. Gelombang bunyi termasuk gelombang mekanik dan longitudinal yang artinya gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya dan arah rambatannya tegak lurus dengan arah getarannya.

Gelombang bunyi dapat merambat melalui medium seperti gas, cair, dan padat. Gelombang bunyi tidak dapat merambat dalam ruang hampa. Oleh karena itu, para astronot tidak dapat menggunakan bunyi untuk berkomunikasi di bulan, di bulan tidak ada udara, sehingga tidak ada bunyi di sana.

Perambatan gelombang dijadikan binatang-binatang untuk sarana berkomunikasi. Sebagai contoh perambatan gelombang melalui zat cair yaitu , lumba-lumba dan ikan paus dapat berkomunikasi dengan sesamanya melalui perambatan di dalam air. Gelombang yang digunakan oleh lumba-lumba adalah gelombang ultrasonik dengan frekuensi tinggi dan sehingga manusia tidak dapat mendengar pada frekuensi tersebut karena manusia hanya bisa mendengar pada frekuensi yang lebih kecil. Kemungkinan lumba-lumba dan paus memiliki bahasa dalam berkomunikasi seperti manusia karena kedua hewan tersebut memiliki frekuensi yang sama.

Tidak hanya pada lumba-lumba dan ikan paus saja, binatang-binatang lain pun bisa melakukan komunikasi melalui perambatan gelombang dari berbagai medium (tergantung habitatnya).

Setiap gelombang merambatkan energi. Makin besar energi bunyi yang diterima makin nyaring suara yang kita dengar.

Seperti halnya pada cahaya, pada bunyi terjadi interferensi. Bunyi kuat terjadi ketika superposisi kedua gelombang bunyi pada suatu titik adalah sefase atau memiliki beda lintasan yang merupakan kelipatan bulat dari panjang gelombang bunyi.

Sebelumnya sudah dijelaskan mengenai interferensi gelombang bunyi. Kali ini kita berkenalan dengan salah satu jenis interferensi gelombang bunyi, yakni layangan. Bukan mainan layangan ya!

Sebenarnya untuk apa sih kita mempelajari pelayangan ? apakah ada manfaat nya kita mempelajari pelayangan?

Tentunya saja setiap suatu hal pasti memiliki manfaat.

Banyak penerapan konsep layangan dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya dalam bidang musik. Penyetel alat musik, misalnya gitar atau piano, biasanya memanfaatkan layangan untuk mengetahui apakah senar sudah disetel dengan benar atau belum. Garputala standar digetarkan, senar dipetik. Jika ada layangan yang dihasilkan oleh garputala standar dan senar yang dipetik, maka senar tersebut belum disetel dengan benar (maksudnya frekuensinya belum tepat – frekuensi senar belum sama dengan frekuensi garputala standar). Sebaliknya jika tidak ada layangan yang dihasilkan maka senar sudah disetel dengan benar (frekuensi senar sudah tepat – frekuensi senar sudah sama dengan frekuensi garputala standar).

Mengapa juga kita harus memperbaiki atau mengoreksi apakah senar sudah disetel dengan benar atau tidak? Itu berhubungan dengan bunyi. Dari petikan senar tersebut akan menghasilkan bunyi atau suara. Bunyi yang dihasilkan ada 2 kemungkinan fals dan enak didengar. Itulah yang bisa kita manfaatkan dari pelayangan bunyi.

 Alangkah baiknya jika kita kenalan terlebih dahulu dengan layangan bunyi.

Bunyi mempunyai kekuatan atau bisa disebut sebagai intensitas bunyi yang artinya besar energi tiap satuan waktu tiap satuan luas. Intensitas bunyi ini berhubungan dengan amplitudo. Jika amplitudo nya semakin besar maka bunyi yang dihasilkan akan semakin kuat. Tetapi dalam ukuran waktu tertentu akan terdengar kuat – lemah – kuat – lemah bunyi sesuai dengan pengertian satu layangan.

Layangan adalah interferensi dua getaran harmonis yang sama arah getarnya, tetapi mempunyai perbedaan frekuensi sedikit sekali. Misalnya dua getaran A dan N berturut-turut mempunyai frekuensi f₁ = 3 Hz dan f₂ = 5 Hz

Mula-mula kedua sumber getar bergetar dengan fase sama, jadi superposisi gelombang saling memperkuat atau terjadi penguatan. Setelah beberapa saat getaran B mendahului getaran dari pada A, sehingga fasenya berlawanan, jadi saat ini superposisi saling menghapus. Beberapa saat kemudian B bergetar satu getaran lebih dahulu dari A, maka saat ini fase A dan B sama lagi dan terjadi superposisi saling memperkuat lagi, artinya terjadi penguatan lagi dan seterusnya. f₁ dan f_{2 ­}tersebut bisa dibilang frekuensi-frekuensi menimbulkan layangan.

1 layangan merupakan gejala terjadinya dua pengerasan bunyi yang berurutan (keras-lemah-keras).

            Pelayangan sering terjadi dalam kehidupan sehari-hari, namun kita tidak pernah meneliti secara detail tentang sebuah pelayangan bunyi. Pelayangan hampir mirip dengan gelombang superposisi, karena terdapat 2 gelombang yang bergetar secara bersamaan namun  dalam gelombang superposisi posisi nya saja yang mengalami sedikit perubahan .

Pelayangan bunyi hanya terjadi apabila terdapat 2 frekuensi dengan selisih yang tidak terlalu besar, berbunyi secara bersamaan,, maka selisih dari kedua frekuensi tersebut akan menimbulkan pelayangan jadi dibutuhkan minimal 2 sumber bunyi untuk memungkinkan terjadinya pelayangan. Apabila hanya terdapat 1 sumber bunyi dan 1 pendengar. Tidak akan terjadi pelayangan. Hanya akan frekuensinya saja yang berubah.

Layangan Bunyi termasuk sebagai gelombang dan sebagai salah satu sifat gelombang yaitu dapat berinterferensi, demikian juga pada bunyi juga mengalami interferensi. Peristiwa interferensi dapat terjadi bila dua buah gelombang bunyi memiliki frekuensi yang sama atau berbeda sedikit dan berada dalam satu ruang dengan arah yang berlawanan. Interferensi semacam ini sering disebut interferensi ruang.

Interferensi dapat  juga terjadi jika dua gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi sama atau berbeda sedikit yang merambat dalam arah yang sama, interferensi yang terjadi disebut interferensi waktu.  

Dalam peristiwa interferensi gelombang bunyi yang berasal dari dua sumber bunyi yang memiliki frekuensi yang berbeda sedikit, misalnya frekuensinya f1 dan f2, maka akibat dari interferensi gelombang bunyi tersebut akan kita dengar bunyi keras dan lemah yang berulang secara periodik.  

            Layangan memiliki frekuensi. Yang dimaksud dengan frekuensi layangan yaitu selisih frekuensi kedua gelombang bunyi yang berinterferensi.

Telinga manusia biasanya hanya bisa mendengar layangan yang frekuensinya mencapai sekitar 15 hertz sampai 20 hertz. Jika frekuensi layangan lebih dari nilai ini maka telinga kita tidak bisa mendengar layangan tunggal.

 Sebagai contoh, kita andaikan terjadi interferensi dua gelombang bunyi yang memiliki frekuensi 1700 hertz dan 1800 hertz (frekuensi layangan = 1800 hertz – 1700 hertz = 100 hertz). Telinga kita tidak mendengar layangan tunggal tetapi akan mendengar tiga bunyi yang frekuensinya berbeda, yakni 1700 hertz, 1800 hertz dan 100 hertz (terdengar juga sebuah bunyi berfrekuensi 100 hertz yang jauh lebih lemah).

Dalam contoh di atas tampak bahwa kedua gelombang bunyi yang berinterferensi memiliki amplitudo yang sama. Bagaimana jika keduanya memiliki amplitudo yang berbeda ? apabila amplitudonya sedikit berbeda maka interferensi antara kedua gelombang bunyi masih bisa menghasilkan layangan. Tetapi jika perbedaan amplitudonya cukup besar maka interferensi antara kedua gelombang bunyi tidak lagi berupa layangan.

Terjadinya pengerasan bunyi dan pelemahan bunyi tersebut adalah efek dari interferensi gelombang bunyi yang disebut dengan istilah layangan bunyi atau pelayangan bunyi. Kuat dan lemahnya bunyi yang terdengar tergantung pada besar kecil amplitudo gelombang bunyi. 

Demikian juga kuat dan lemahnya pelayangan bunyi bergantung pada amplitudo gelombang bunyi yang berinterferensi.  Banyaknya pelemahan dan penguatan bunyi yang terjadi dalam satu detik disebut frekuensi layangan bunyi yang besarnya sama dengan selisih antara dua gelombang bunyi yang berinterferensi tersebut.  

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menjumpai bunyi yang kita dengar akan terdengar berbeda apabila antara sumber bunyi dan pendengar terjadi gerakan relatif. Misalnya pada saat kita menaiki sepeda motor di jalan raya berpapasan dengan mobil ambulan atau mobil patroli yang membunyikan sirine.  

Pelayangan bunyi termasuk ke dalam sifat gelombang bunyi yang mengalami perpaduan (interferensi).  Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi, yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif atau penguatan bunyi dan interferensi
destruktif atau 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. 

Bunyi sirine yang terdengar akan makin keras saat kita bergerak saling mendekati dan akan semakin lemah pada saat kita bergerak saling menjauhinya. Peristiwa ini disebut efek Doppler yaitu peristiwa terjadinya perubahan frekuensi bunyi yang diterima oleh pendengar akan berubah jika terjadi gerakan relatif antara sumber bunyi dan pendengar.  

Keras dan lemahnya bunyi yang terdengar bergantung pada frekuensi yang diterima pendengar. Besar kecil perubahan frekuensi yang terjadi bergantung pada cepat rambat gelombang bunyi dan perubahan kecepatan relatif antara pendengar dan sumber bunyi. 

Peristiwa ini pertama kali dikemukakan oleh Christian Johann Doppler pada tahun 1942 dan secara eksperimen dilakukan oleh Buys Ballot pada tahun 1945.  

Jika ada seseorang yang bergerak menjauhi sumber bunyi,  apakah dia akan mendengar pelayangan bunyi?

            Pelayangan bunyi tidak ada kaitannya dengan efek Doppler, karena pelayangan bunyi merupakan selisihnya saja, sedangkan efek Doppler karena ada pergerakan sumber bunyi yang sama yang bisa terdengar.

            Disimpulkan, dalam kehidupan sehari-hari kita tidak pernah terlepas dari fenomena fisika yaitu tentang bunyi atau suara. Bunyi memiliki beberapa sifat. Karena kita membahas pelayangan bunyi, ini berhubungan dengan sifat bunyi. Yaitu, bunyi yang mengalami perpaduan (interferensi). Pelayangan bunyi termasuk ke dalam sifat gelombang bunyi yang mengalami perpaduan (interferensi). Seperti yang sudah kita ketahui, peristiwa pelayangan bunyi didefinisikan sebagai peristiwa penguatan dan pelemahan bunyi akibat superposisi dua gelombang yang memiliki frekuensi yang berbeda dengan beda relatif kecil.

Satu layangan didefenisikan sebagai gejala dua bunyi keras atau dua bunyi lemah yang terjadi secara berurutan, sehingga : 1 layangan = keras – lemah – keras atau lemah – keras – lemah.

Layangan memiliki frekuensi. Yang dimaksud dengan frekuensi layangan yaitu selisih frekuensi kedua gelombang bunyi yang berinterferensi.

Penerapan konsep layangan dalam kehidupan sehari-hari yaitu pada bidang musik. Contohnya Penyetel alat musik, misalnya gitar atau piano, biasanya memanfaatkan layangan untuk mengetahui apakah senar sudah disetel dengan benar atau belum.