BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Gelombang adalah getaran yang merambat, baik melalui medium ataupun tidak melalui medium. Bunyi merupakan energi gelombang yang berasal dari sumber bunyi, yaitu benda yang bergetar. Gelombang adalah suatu gangguan dari keadaan setimbang yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain (Young & Freedman, 1996: 593). Pada kehidupan nyata, ada banyak sumber bunyi yang dapat didengar oleh manusia khususnya telinga kita. Bunyi merupakan himpunan fungsi gelombang yang orthogonal. Dikatakan orthogonal jika saling tegak lurus.
Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanis longitudinal”. Hal ini berarti bahwa bunyi memerlukan medium untuk merambat. Medium perambatan bunyi dapat berupa zat padat ataupun fluida(zat alir, meliputi zat cair dan gas). Partikel-partikel bahan yang mentransmisikan sebuah gelombang seperti itu berosilasi di dalam arah penjalaran gelombang itu sendiri.
Ada suatu jangkauan frekuensi yang besar dimana dapat dihasilkan gelombang mekanis longitudinal dan gelombang bunyi adalah dibatasi oleh jangkauan frekuensi yang dapat merangsang telinga dan otak manusia kepada sensasi pendengaran. Jangkauan ini adalah kira- kira 20 siklus/ detik ( atau 20 Hz) sampai kira- kira 20.000 Hz dan dinamakan jangkauan suara yang dapat didengar (audible range).Persepsi manusia terhadap bunyi terkait dengan karakteristik bunyi yang dapat dirasakan. Secara umum ada dua karakteristik bunyi yang mampu dirasakan oleh manusia, yaitu keras–lemahnya bunyi dan tinggi rendahnya bunyi. Keras–lemahnya bunyi terkait dengan amplitudo dan energi gelombang bunyi tersebut. Berdasarkan uraian diatas maka kami menyusun makalah ini untuk mengkaji lebih jauh pemanfaatan dan penerapan gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Apa pengertian gelombang bunyi?
2. Bagaimana syarat terjadinya bunyi?
3. Bagaimana konsep gelombang bunyi?
4. Bagaimana sifat sifat gelombang bunyi?
5. Bagaimana penerapan gelombang bunyi dalam teknologi?
C. Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui pengertian gelombang bunyi
2. Mengetahui syarat terjadinya bunyi
3. Mengetahui konsep gelombang bunyi
4. Mengetahui sifat sifat gelombang bunyi
5. Mengetahui penerapan gelombang bunyi dalam teknologi.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi termasuk gelombang longitudinal. Termasuk gelombang mekanik karena memerlukan media untuk merambat. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar atau berimpit dengan arah getarnya. Gelombang mekanik adalah gelombang gelombang yang merambat pada suatu medium sebagai media perambatannya. Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang pada slinki dan gelombang bunyi di udara. Contoh gelombang mekanik adalah gelombang pada tali, gelombang pada permukaan air, dan gelombang bunyi. Dalam perambatannya gelombang bunyi berbentuk rapatan dan renggangan yang dibentuk oleh partikel-partikel perantara bunyi. Apabila gelombang bunyi merambat di udara, perantaranya adalah partikel-partikel udara. Gelombang bunyi tidak dapat merambat di dalam ruang hampa udara karena dalam ruang udara tidak ada partikel-partikel udara.
B. SYARAT TERJADINYA BUNYI
1. Adanya sumber bunyi
Sumber bunyi yang dimaksud disini adalah hal hal yang dapat menimbulkan bunyi, baik alat maupun suara makhluk hidup misalnya : alat musik, suara manusia, suara kendaraan ,atau yang lainnya. Semua sumber bunyi tersebut menimbulkan bunyi dengan frekuensi yang berbeda beda. Semakin tinggi bunyi yang dihasilkan maka frekuensi yang dihasilkan pun akan semakin besar.
2. Adanya penerima bunyi
Penerima bunyi biasanya merupakan makhluk hidup. Mereka menerima frekuensi yang akan di deteksi oleh gendang telinga. Frekuensi yang diterima ini disalurkan ke otak untuk di konversi sebagai sebuah bunyi.
3. Adanya medium perambatan bunyi
Medium perambatan bunyi adalah zat perantara yang menghubungkan antara sumber bunyi dan penerima bunyi. Zat perantara yang dimaksud bisa berupa zat padat, zat cair, maupun zat gas. Misalnya udara sebagai medium bunyi yang dihasilkan oleh manusia untuk berbicara dengan orang lain, air sebagai medium dalam perhitungan kedalaman laut, ataupun besi yang merambatkan bunyi dari ujung satu keujung yang lain; seperti yang dilakukan oleh orang zaman dahulu untuk mengetahui kapan kereta datang. Mereka biasanya mendekatkan telinga ke besi rel. setiap zat memiliki kecepatan rambat yang berbeda beda. Misalnya saja kecepatan rambat bunyi di udara adalah 340 m/s.
C. KONSEP GELOMBANG BUNYI
1. Frekuensi Bunyi
Sebagai bentuk gelombang, bunyi memiliki frekuensi. Berdasarkan frekuensinya, gelombang bunyi dibagi menjadi tiga jenis, yaitu audiosonik, ultrasonik, dan infrasonik.
a. Gelombang audiosonik (audible wave). Gelombang audiosonik merupakan gelombang bunyi yang berada pada rentang frekuensi pendengaran kita, yakni berada pada kisaran frekuensi antara 16 Hz hingga 20.000 Hz.
b. Gelombang infrasonik (infrasonic wave). Gelombang infrasonik merupakan gelombang bunyi yang frekuensi berada di bawah frekuensi gelombang audiosonik, yaitu frekuensi lebih kecil dari 16 Hz.
c. Gelombang ultrasonik (ultrasonic wave). Gelombang ultrasonik merupakan gelombang bunyi yang frekuensi berada di atas frekuensi gelombang audiosonik, yaitu frekuensi lebih besar dari 20.000 Hz.
2. Pemantulan bunyi
Selain mengalami perambatan, bunyi mengalami pemantulan. Proses pemantulan bunyi mirip dengan proses pemantulan cahaya.
Hukum pemantulan bunyi menyatakan bahwa :
1. Sudut datang = sudut pantul ( i = r )
2. Bunyi datang, bunyi pantul, garis normal berada dalam satu bidang ketiganya berpotongan di satu titik.
Sudut datang adalah sudut yang di bentuk oleh arah datang dan garis normal. Sedangkan sudut pantul adalah sudut yang du bentuk oleh arah pantul dan garis normal. Jika bunyi yang datang berimpit dengan garis normal ( sudut datang = 0 ) ,bunyi pantulnya juga berhimpit dengan garis normal ( sudut pantul = 0 ), dengan kata lain bunyi pantul akan berbalik ke arah datangnya bunyi. Jika sudut datangnya lebih dari 0, bunyi pantulnya tidak akan berbalik arah kearah datangnya bunyi itu lagi. Pemantulan bunyi terjadi ketika bunyi mengenai dinding atau permukaan yang keras. Permukaan yang keras itu, misalnya batu, besi, seng, dan kaca.
3. Macam-macam bunyi pantul
a. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli
Bunyi pantul memperkuat bunyi asli terjadi apabila bunyi pantul terdengar hampir bersamaan, sehingga bunyi asli menjadi lebih keras. Bunyi ini akan terjadi apabila jarak dinding terhadap sumber bunyi kurang dari 10 meter. Contohnya suara kita akan terdengar lebih keras di dalam kamar atau kamar mandi dan bunyi kereta api bertambah keras di dalam terowongan.
b. Gaung atau kerdam
Gaung atau kerdam terjadi jika jarak dinding terhadap sumber bunyi agak jauh (10 m – 25 m). Gaung adalah bunyi yang terdengar kurang jelas akibat sebagian bunyi pantul terdengar bersamaan dengan bunyi asli sehingga mengganggu bunyi asli. Gaung terjadi pada gedung besar yang tertutup, seperti gedung pertemuan dan gedung pertunjukan. Untuk menghindari terjadinya gaung, pada dinding bagian dalam gedung bioskop, studio radio atau televisi, dan studio rekaman dilapisi bahan peredam. Bahan peredam yang sering digunakan antara lain kain wol, kapas, kertas karton, karet, dan gelas.
c. Gema
Jika jarak dinding pemantul cukup jauh, maka akan terjadi bunyi pantul yang terdengar sesudah bunyi asli diucapkan (dipancarkan). Bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli disebut gema. Gema terdengar jelas seperti bunyi asli. Gema dapat terjadi di lereng gunung yang terjal, jurang dan tempat-tempat lain.
4. Cepat rambat bunyi
Karena bunyi merupakan gelombang maka bunyi mempunyai cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :
a. Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi merambat paling cepat pada zat padat.
b. 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.
D. SIFAT SIFAT GELOMBANG BUNYI
Sebuah nada yang bercabang menghasilkan bunyi yang lemah dan tidak menarik. Hal ini dikarenakan cabang tersebut bergetar seperti alat penghasil perubahan arus listrik, menghasilkan gelombang sinus sederhana seperti pada gambar 15-15a. Bunyi di buat oleh manusia dan alat musik yang lebih rumit, seperti dalam gambar 15-15b, kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi atau puncak yang sama, tetapi bunyinya sangat berbeda. Gelombang yang rumit adalah gelombang yang dihasilkan dengan menggunakan prinsip dari super posisi yang gelombang dari tambahan berbagai frekuensi.
Bentuk dari gelombang tergantung dari amplitudo nisbi yang frekuensinya banyak. dalam istilah komidi musik , berbeda antara 2 gelombang yang disebut warna nada, corak nada, atau sifat nada.
Sifat-sifat bunyi meliputi:
1. Merambat membutuhkan medium
2. Merupakan gelombang longitudinal
3. Dapat dipantulkan
Karakteristik Bunyi ada beberapa macam antara lain :
1. Nada adalah bunyi yang frekuensinya teratur.
2. Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur.
3. Warna bunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama tetapi terdengar berbeda.
4. Dentum adalah bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar mendadak.
E. PENERAPAN GELOMBANG BUNYI
Gelombang bunyi adalah getaran yang merambat melalui medium dan dapat didengar oleh alat indera. Syarat terdengarnya bunyi antara lain memiliki medium, memiliki sumber bunyi, dan ada alat indera pendengaran yang berfungsi dengan baik. Gelombang bunyi termasuk ke dalam gelombang mekanik dan gelombang longitudinal. Gelombang bunyi dapat merambat melalui tiga medium, yaitu zat padat, zat cair, dan gas.
Dalam suatu kehidupan, manusia tak lepas dari bunyi. Karena komponen tersebut sangat erat kaitannya dalam keberlangsungan suatu sistem kehidupan. Bunyi tersebut dikelompokkan dalam kelompok gelombang. Pada zaman teknologi sekarang, gelombang bunyi memiliki banyak manfaat dalam kehidupan manusia. Sehingga dengan gelombang bunyi, pekerjaan tertentu dapat dilakukan dengan mudah. Di bawah ini adalah beberapa pemanfaatan gelombang bunyi.
1. Mengukur Kedalaman Laut
Untuk mengetahui kedalaman laut yang dangkal mungkin dapat menggunakan tali atau tambang. Tali yang telah diberi tanda satuan dimasukkan ke dalam laut kemudian dapat diketahui dalamnya. Akan tetapi apabila untuk mengukur kedalaman laut dalam akan susah jika hanya menggunakan tambang. Untuk itu digunakan peristiwa cepat rambat bunyi yang dapat dimanfaatkan untuk mengukur kedalaman laut. Metode ini mulai muncul sejak terjadi perang dunia. Para serdadu mengukur kedalaman laut untuk mencari kapal yang karam. Metode yang telah ada sampai saat ini ada dua macam yaitu:
a. Batu Duga
Batu duga adalah suatu sistem pengukuran dasar laut menggunakan kabel yang dilengkapi bandul pemberat yang massanya berkisar 25-75 kg. Penggunaan teknik ini didasarkan pada hukum fisika tentang perambatan dan pemantulan bunyi dalam air. Isyarat bunyi yang dikeluarkan dari sebuah peralatan yang dipasang di dasar kapal memiliki kecepatan merambat rata-rata 1600 meter per detik sampai membentur dasar laut.setelah membentur dasar laut, bunyi dipantulkan dalam bentuk gema dan ditangkap melalui sebuah peralatan yang juga dipasang di dasar kapal.
Jarak waktu yang diperlukan untuk perambatan dan pemantulan dapat diterjemahkan sebagai kedalaman kaut. Cara ini dianggap lebih praktis, cepat, dan akurat. Namun tidak dapat memperleh informasi tentang suhu, jenis batuan, dan tanda-tanda kehidupan di dasar laut.
b. Gema Suara
Gema suara yaitu metode pengukuran dasar laut dengan menggunakan gema suara yaitu Echo sounder (sonar) dan hidrofon. Echo sounder adalah alat pengirim suara, sedangkan hidrofon adalah penerima gema suara. Dasar perhitungan kedalaman laut dengan gema adalah cepat rambat bunyi dalam air yaitu 1500 meter per detik. Mendeteksi Retak-Retak Pada Struktur Logam Untuk mendeteksi retak-retak pada struktur logam atau beton digunakan scanning ultra sonik. Inilah yang dgunakan untuk memeriksa retak tersembunyi pada bagian-bagian pesawat terbang, yang nantinya bisa membahayakan penerbangan pesawat. Dalam pemeriksaan rutin, bagian-bagian penting dari pesawat discanning secara ultrasonik. Jika ada retakan dalam logam, pantulan ultrasonik dari retakan akan dapat dideteksi.
2. Kacamata Tuna Netra
Kacamata tuna netra dilengkapi pengiriman dan penerimaan ultrasonik, sehingga tuna netra dapat menduga jarak benda yang ada di depannya. Gelombang ultrasonik dipancarkan frame kacamata dan mengenai objek di sekitarnya, gelombang ultrasonik dipantulkan dan diterima kembali oleh penerima pada kacamata. Ultrasonik berada pada frame kacamata yang mengirimkan sinyal getaran pada telinga tuna netra.
3. Pencitraan Medis
Bunyi ultrasonik dalam bidang kedokteran dengan menggunakan teknik pulsa gema. Teknik ini hampir sama dengan sonar. Pulsa bunyi dengan frekuensi tinggi diarahkan ke tubuh, dan pantulannya dari batas atau pertemuan antara organ-organ dan struktur lainnya seta luka dalam tubuh kemudian dideteksi. Dengan menggunakan teknik ini , tumor atau pertumbuhan abnormal lainnya atau gumpalan fluida dapat dilihat. Selain itu juga dapat digunakan untuk memeriksa kerja katup jantung dan perkembangan janin dalam kandungan.
4. Terapi Medis Dengan Bunyi Ultrasonik
Dalam dunia ledokteran, gelombang ultrasonik digunakan dalam diagnosa dan pengobatan. Diagnosa dengan menggunakan gelombang ultrasonik berupa USG (ultrasonografi), dapat digunakan untuk megetahui janin di dalam kandungan. Pengobatan meliputi penghancuran jaringan yang tidak diinginkan dalam tubuh, misalnya batu ginjal atau tumor, dengan menggunakan gelombang ultrasonik berintensitas tinggi( setinggi () yang kemudian difokuskan pada jaringan yang tidak diinginkan tersebut. Selain itu bunyi ultrasonik juga digunakan untuk terapi fisik, yaitu dengan memberikan pemanasan lokal pada otot yang cedera.
5. Mengetahui Keadaan Bagian dalam Bumi
Pergeseran tiba-tiba segmen kerak bumi dibatasi zona patahan dapat menghasilkan gelombang seismik. Ini memungkinkan para ahli geologi dan geofisika untuk memperoleh pengetahuan tentang keadaan bagian dalam bumi dan membantu mencari sumber bahan bakar fosil baru. Ada empat tipe gelombang seismik, yaitu gelombang badan P, gelombang badan S, gelombang permukaan Love, dan gelombang permukaan Rayleigh. Alat yang digunakan untuk mendeteksi gelombang-gelombang ini disebut seismograf, yang biasanya digunakan untuk mendeteksi adanya gempa bumi. Seperti gelombang, laju gelombang seismik bergantung pada sifat medium, rigiditas, ketegaran, dan kerapatan medium. Grafik waktu perjalanan dapat digunakan untuk menentukan jarak stasiun seismograf dari episenter gempa bumi.
Cepat rambat gelombang bunyi juga dimanfaatkan oleh para nelayan untuk mengetahui siang dan malam. Pada malam hari kita mendengar suara lebih jelas daripada siang hari karena kerapatan udara pada malam hari lebih rapat dibandingkan dengan siang.
7. Remote Control
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.
8. Mencuci Benda dengan Ultrasonik
Beberapa benda seperti berlian dan bagian-bagian mesin, sangat sukar dibersihkan dengan menggunakan spon kasur atau ditergen keras. Getaran-getaran frekuensi tinggi dari ultrasonic dapat dimanfaatkan untuk merontokkan kotoran dari suatu objek. Suatu objek (berlian, komponen-komponen elektronik atau bagian-bagian mesin) dicelupkan dalam suatu cairan. Gelombang ultrasonik kemudian dikirim melalui cairan menyebabkan cairan bergetar dengan sangat kuat. Getaran cairan akan merontokkan kotoran yang menempel pada objek tanpa harus menggosok kotoran itu dengan keras.
9. 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.
10. Penerapan dalam Bidang Industri
Dalam dunia industri, dengan menggunakan bor-bor ultrasonik dapat dibuat berbagai bentuk atau ukuran lubang pada gelas dan baja.
11. 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.
12. Deteksi kebocoran pipa/ keping logam.
a. Pengaduk campuran logam pada tanur.
b. Pengendali lumba-lumba dan singa laut.
c. Terapi kanker/ penyakit.
d. Terapi tumbuh kembang.
e. Pemecah batu ginjal/ penyumbatan saluran darah menuju jantung.
Jadi prinsip gelombang bunyi sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Mulai dari segi kesehatan, industri, kimia dan lain-lain.
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Gelombang bunyi adalah getaran yang merambat melalui medium dan dapat didengar oleh alat indera.
2. Syarat terdengarnya bunyi antara lain memiliki medium, memiliki sumber bunyi, dan ada alat indera pendengaran yang berfungsi dengan baik.
3. Berdasarkan frekuensinya, gelombang bunyi dibagi menjadi tiga jenis, yaitu audiosonik, ultrasonik, dan infrasonik.
4. Sifat-sifat bunyi meliputi merambat membutuhkan medium, merupakan gelombang longitudinal dan dapat dipantulkan.
5. Ada banyak pemanfaatan gelombang bunyi diantaranya mendeteksi kedalaman air laut, mendeteksi pecahan logam, mendeteksi kebocoran pipa dan sebagainya.
B. SARAN
Saran dari makalah kami adalah sebagai berikut :
1. Untuk pembaca dapat menambah dapat menambah wawasan dan bisa memberikan kritik membangun bagi penulis.
2. Untuk lembaga pendidikan diharap agar bisa menerapkan dalam pembelajaran.
3. Untuk lembaga penelitian diharapkan bisa menghasilkan penemuan yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Cruel and Kjaer. Sound quality.http://www. bksv.com/ Applications /SoundQuality.aspx. Diakses pada tanggal 29 maret 2012.
The university new south wales. Music acoustic. http://www. phys.unsw.edu.au/ jw/sound.spectrum.html. Diakses pada tanggal 29 maret 2012.
Paul Waldman. Beat Notes From the Town Hall.http://prospect.org/article/beat-notes-town-hall.Diakses pada tanggal 29 maret 2012.
Linkwitz Lab. The best sound reproduction. http://www .linkwitzlab .com/reproduction. htm. Diakses pada tanggal 4 april 2012
http://ellyebintangsenja.blogspot.com/2012_05_01_archive.html
http://vickygelombangbunyi.blogspot.com/
http://www.scribd.com/doc/19356056/Bunyi
http://www.ittelkom.ac.id/staf/mhd/TugasAhshonat/BukuSekolah%20Elekronik/SD/IPAIV-Rosita/09%20Bab%208.pdf
http://ainmaigina.blogspot.com/2012/07/makalah-gelombang.html
www.nurfauzia.blogspot.com
*Sumber: https://www.academia.edu/40075337/MAKALAH_PEMANFAATAN_BUNYI_DALAM_KEHIDUPAN_SEHARI_HARI
0 Komentar untuk "Pemanfaatan Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari"