Gambar Sampul IPA · Bab 21 Bunyi
IPA · Bab 21 Bunyi
AgusKrisno

24/08/2021 15:03:34

SMP 8 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

BUNYI

BAB

21

Hei! Hati-hati,

kamu nanti bisa

jatuh ke sungai!

Lagi

ngapain

sich

?

Kebetulan

kita nanti

akan belajar tentang

bunyi. Ada bunyi

infrasonik, audiosonik,

ultrasonik, resonansi

bunyi, dan

pemantulan

bunyi.

Oh, begitu,

ya? Aku baru

tahu.

Ha ha ha,

tentu saja tidak.

Kedalaman sungai

atau laut diukur

memakai sonar yang

memanfaatkan

pemantulan

bunyi.

Aku sedang

menerka-nerka

dalamnya sungai ini.

Bagaimana cara

mengukurnya, ya? Apa kita

harus menyelam sambil

membawa meteran?

Wah, asyik!

Setelah mempelajari

bab ini kita akan

memahami konsep

bunyi dalam

kehidupan

sehari-hari.

268

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Gerbang

Gambar 21.1

Seruling mengeluarkan bunyi yang merdu ketika ditiup

P

erhatikan gambar di atas! Pada gambar terlihat seorang anak sedang meniup seruling. Setelah

ditiup, seruling mengeluarkan bunyi yang merdu. Apa yang menyebabkan seruling itu dapat

berbunyi ketika ditiup? Untuk menjawab pertanyaan tersebut simaklah materi berikut dengan saksama!

Kata kunci:

bunyi – ultrasonik – infrasonik – audiosonik – resonansi – nada – gaung – gema

A.

Pengertian Bunyi

Pada gambar 21.1 di atas, seruling yang ditiup dapat mengeluarkan bunyi.

Bunyi tersebut dihasilkan dari udara yang bergetar di dalam seruling. Untuk lebih

memahami tentang bunyi, simaklah cerita berikut ini!

Siswa SMP Citra sedang berlatih memainkan alat musik. Mereka sedang

asyik bermain drum.

Lihat! Ketika

getarannya berhenti

bunyi drum juga

berhenti.

Hai, lihat kulit

drum ini bergetar

jika dipukul!

Wah benar, coba

kamu ulangi lagi!

Iya, ya.

Dok. Penerbit

269

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Percakapan di atas menunjukkan bahwa ketika drum dipukul maka kulit drum

akan bergetar. Getaran dari kulit drum tersebut menghasilkan bunyi. Jika getaran

pada kulit drum melemah dan berhenti, bunyi drum juga tidak terdengar lagi.

Seruling mengeluarkan bunyi karena udara di dalam seruling bergetar,

sedangkan drum berbunyi jika kulitnya bergetar. Berdasarkan dua peristiwa

tersebut, dapat disimpulkan bahwa

bunyi

dihasilkan dari benda yang bergetar.

Benda yang bergetar dan menghasilkan bunyi disebut

sumber bunyi

.

Apakah setiap getaran dapat menghasilkan bunyi? Bagaimana bunyi itu dapat

didengar oleh telinga manusia? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut,

lakukanlah percobaan berikut!

Praktikum 1

Syarat Terjadinya Bunyi

A . Tujuan

Mengetahui syarat terjadinya bunyi.

B. Alat dan Bahan

1. Bel listrik

1 buah

2. Tabung kaca dengan alat penghisap udara

1 set

(untuk memvakumkan tabung)

C. Langkah Kerja

1. Masukkan bel listrik ke dalam tabung kaca!

2. Bunyikan bel listrik dan dengarkan suaranya!

3. Hisap udara keluar sampai udara dalam tabung menjadi vakum (ditunjukkan oleh

petunjuk tekanan udara dalam tabung yang bernilai minus)! Dengarkan kembali suara

bel listrik! Apa yang terjadi?

4. Buatlah laporan dari percobaan di atas!

5. Serahkan laporanmu kepada gurumu untuk didiskusikan bersama!

6. Kembalikan semua alat dan bahan ke tempat semula!

7. Jangan lupa mematikan bel listrik!

Berdasarkan percobaan di atas, diperoleh

hasil bahwa ketika udara dihisap keluar, bunyi

bel semakin lama semakin pelan sampai tidak

terdengar lagi. Hal ini disebabkan udara di dalam

kaca semakin berkurang hingga pada akhirnya

tabung kaca dalam keadaan vakum. Dengan

demikian, dapat disimpulkan bahwa bunyi

merambat memerlukan medium perantara. Jadi,

syarat terjadi dan terdengarnya bunyi

adalah:

1. ada sumber bunyi,

2. ada medium perantara, dan

3. ada pendengar (penerima bunyi).

Bunyi

Gambar 21.2

Bunyi dapat merambat

dengan medium zat padat

Dok. Penerbit

270

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Selain dengan medium udara, bunyi juga dapat merambat melalui medium

cair dan padat. Pada gambar 21.2 tampak seorang siswa sedang mendengarkan

suara detak jarum jam menggunakan perantara sebatang kayu. Dengan

menempelkan telinganya pada sebatang kayu tersebut, ia dapat mendengar suara

detak jarum jam.

Manusia memiliki batas pendengaran terhadap bunyi. Bunyi yang berfrekuensi

sangat rendah dan berfrekuensi terlalu tinggi tidak dapat didengar oleh telinga

manusia. Berdasarkan frekuensinya, gelombang bunyi dibedakan menjadi tiga,

yaitu gelombang infrasonik, gelombang audiosonik, dan gelombang ultrasonik.

1. Gelombang Infrasonik

Gelombang infrasonik

adalah gelombang yang mempunyai frekuensi di

bawah jangkauan manusia, yaitu lebih kecil dari 20 Hz. Gelombang infrasonik

hanya mampu didengar oleh beberapa binatang seperti jangkrik, anjing, dan

kelelawar.

2. Gelombang Audiosonik

Gelombang audiosonik

adalah gelombang yang mempunyai frekuensi

antara 20 sampai 20.000 Hz. Gelombang audiosonik merupakan gelombang

yang mampu didengar oleh pendengaran manusia dan sebagian besar

binatang.

3. Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonik

mempunyai frekuensi di atas jangkauan

pendengaran manusia, yaitu lebih besar dari 20.000 Hz. Kelelawar pada

malam hari memancarkan gelombang ultrasonik dari mulutnya. Gelombang

ini akan dipantulkan kembali bila mengenai benda. Dari gelombang pantul

yang didengar tadi, kelelawar dapat mengetahui jarak dan ukuran benda yang

berada di depannya.

Gelombang ultrasonik dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai bidang,

antara lain:

a. untuk mengukur kedalaman air laut,

b. untuk sterilisasi pada makanan,

c. digunakan dalam bidang kedokteran untuk memeriksa tubuh manusia

(ultrasonografi), dan

d. kacamata tunanetra.

Setelah kamu memahami pengertian dan macam-macam bunyi, coba kamu

kerjakan pelatihan berikut!

Gelombang

Infrasonik

Gelombang

Audiosonik

Gelombang

Ultrasonik

Kerja Berpasangan

Kerjakan bersama teman sebangkumu!

1. Apa yang dimaksud dengan bunyi?

2. Jelaskan peristiwa terjadinya bunyi pada seruling!

3. Sebutkan syarat terjadinya bunyi!

4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan:

a. infrasonik,

b. audiosonik, dan

c. ultrasonik!

271

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

B.

Cepat Rambat Bunyi

Pernahkah kamu memerhatikan kilat dan guntur? Mengapa terkadang ada

selisih waktu yang lama antara terjadinya kilat dengan guntur? Hal ini terjadi karena

cepat rambat bunyi (guntur) lebih lambat daripada cepat rambat cahaya (kilat).

Semakin jauh jarak yang ditempuh bunyi (guntur), semakin lama waktu yang

diperlukan untuk dapat didengar oleh pendengar.

Hubungan cepat rambat bunyi, jarak, dan waktu dirumuskan secara matematis

sebagai berikut.

s

=

v

.

t

. . . (21.1)

Keterangan:

s

: jarak tempuh bunyi (m)

v

: cepat rambat bunyi (m/s)

t

: waktu tempuh bunyi (s)

Untuk membantumu memahami penerapan matematis rumus di atas,

simaklah contoh soal berikut!

Contoh Soal

Suara guruh terdengar 3 sekon setelah terjadi kilat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s,

tentukan jarak kilat dengan pendengar!

Penyelesaian:

Diketahui:

v

= 340 m/s

t

= 3 sekon

Ditanyakan:

s

= . . . ?

Jawab:

s

=

v

.

t

s

= 340

.

3

s

= 1.020 m

Jadi, kilat tersebut terjadi 1.020 m dari pendengar.

Bunyi merupakan gelombang longitudinal. Pada bab 20 telah kita pelajari

bahwa cepat rambat gelombang dapat ditentukan dengan rumus berikut.

v

=

O



.

f

atau

O

=

v

T

Keterangan:

O

: panjang gelombang bunyi (m)

T

: periode (s)

f

: frekuensi bunyi (Hz)

Dengan demikian, persamaan 21.1 menjadi:

s =

O

.

f

.

t

=

O

.

t

T

. . . (21.2)

Tidak sulit, bukan? Sekarang, coba kamu kerjakan pelatihan berikut!

272

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Kerja Mandiri 1

C.

Nada

Jika kita mendengarkan suara penyanyi yang sangat merdu, tentu telinga

kita merasa enak mendengarnya. Suara merdu seorang penyanyi memiliki

frekuensi yang teratur. Bunyi yang frekuensinya teratur disebut nada

. Sedangkan

bunyi yang frekuensinya tidak teratur disebut

desah

.

1. Hubungan Frekuensi dan Amplitudo terhadap Bunyi

Pernahkah kamu memerhatikan orang

yang sedang bermain gitar? Ketika senar gitar

dipetik dengan kuat maka bunyi yang dihasilkan

semakin keras. Memetik senar gitar dengan

kuat berarti memperbesar amplitudonya. Jadi,

semakin besar amplitudo, semakin keras bunyi

yang dihasilkan.

Bagaimana pula hubungan panjang gelom-

bang terhadap bunyi yang dihasilkan? Pada

gitar yang dipetik, panjang gelombangnya

bergantung pada jarak senar yang ditekan.

Semakin panjang jarak antara senar yang

dipetik dengan yang ditekan maka bunyi yang

dihasilkan semakin rendah. Jadi, tinggi-rendah nada bergantung pada panjang

gelombangnya. Hubungan panjang gelombang dan frekuensi bunyi dapat

dinyatakan sebagai berikut.

O

=

v

f

. . . (21.3)

Persamaan di atas menunjukkan frekuensi (

f

) berbanding terbalik dengan

panjang gelombang (

O

). Jadi, jika panjang gelombangnya kecil maka frekuen-

sinya besar sehingga diperoleh nada tinggi.

Gambar 21.3

Senar gitar dipetik kuat

menghasilkan bunyi yang keras

Rep. www.mishami.image.pbase.com

Nada dan

Desah

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

1. Tentukan jarak kilat dari pendengar jika guntur terdengar 1,5 sekon setelah terjadi

kilat dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s!

2. Sebuah kilat terjadi 1,5 km dari pengamat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s,

berapa sekon selang waktu antara terjadinya kilat dan terdengarnya guntur oleh

pengamat?

3. Sebuah bunyi mempunyai frekuensi 400 Hz dan panjang gelombang 1,5 m. Jika

pendengar berada pada jarak 150 m dari sumber bunyi, berapa lama waktu yang

dibutuhkan oleh bunyi tersebut untuk sampai ke pendengar? Hitung pula cepat rambat

bunyi tersebut!

273

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa:

a. Kuat-lemahnya bunyi (nada) tergantung besar kecilnya amplitudo.

b. Tinggi-rendahnya nada tergantung besar kecilnya frekuensi.

2. Deret Nada dan Interval Nada

Dalam bermain musik atau bernyanyi digunakan nada berfrekuensi

rendah sampai nada yang berfrekuensi tinggi. Susunan nada dengan per-

bandingan frekuensi yang tetap disebut deret nada

atau tangga nada. Deret

nada dengan interval nada secara lengkap disusun sebagai berikut (pada

kunci ”C”).

Lambang

c

d

e

f

g

a

b

c’

Notasi

1

2

3

4

5

6

7

1

do

re

mi

fa

sol

la

si

do

Perbandingan Frekuensi

24

27

30

32

36

40

45

48

Perbandingan Frekuensi

1

9

8

5

4

4

3

3

2

5

3

15

8

2

1

dengan C

Istilah

Prime Sekun Terts Kuart K

uint Sext Septime Oktaf

Interval nada

1

9

8

10

9

16

15

9

8

10

9

9

8

16

15

Deret nada antara c dan c’ disebut

satu oktaf

. Deret nada satu oktaf di

bawah c – c’ dilambangkan dengan huruf besar C, D, E, F, G, A, B, C. Satu

oktaf di atas c – c’ dilambangkan c’, d’, e’, f’, g’, a’, b’, c’’.

Frekuensi yang digunakan sebagai nada dasar ialah a dan secara

internasional ditetapkan frekuensinya 440 Hz. Dengan demikian, berdasarkan

deret nada dan interval nada kita dapat menentukan frekuensi nada lainnya.

Perhatikan contoh soal berikut!

Contoh Soal

Sebuah alat musik memiliki frekuensi dasar a = 440 Hz. Apabila perbandingan frekuensi d : a

adalah 27 : 40, tentukan frekuensi d!

Penyelesaian:

Diketahui:

d : a = 27 : 40

f

a

= 440 Hz

Ditanyakan:

f

d

= . . . ?

Jawab:

a

d

40

=

27

f

f

d

40

440

=

27

f

40 ·

f

d

= 440 · 27

d

.

27

440

=

40

f

f

d

= 297 Hz

Jadi, frekuensi d adalah 297 Hz.

Deret Nada

.

274

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

3. Hukum Mersenne

Mersenne, seorang fisikawan berkebangsaan

Perancis, membuat alat untuk menyelidiki hubungan

antara frekuensi dengan tinggi nada. Alat per-

cobaannya dinamakan sonometer.

Mersenne mencoba sonometer dengan

penampang kawat yang berbeda-beda dan

panjang tumpuan kawat yang bermacam-

macam. Dari hasil penelitiannya, Mersenne

menarik beberapa kesimpulan. Kesimpulannya

dikenal sebagai

hukum Mersenne

yang bunyinya

sebagai berikut.

1) Semakin panjang jarak tumpuan senar,

frekuensi senar makin rendah. Dengan

demikian, frekuensi senar berbanding

terbalik dengan panjang tumpuan senar.

2) Semakin besar

luas pen

ampang senar, frekuensi senar makin rendah

sehingga frekuensi senar berbanding terbalik dengan akar luas penampang

senar.

3) Semakin besar tegangan senar, frekuensi senar semakin besar. Dengan

demikian, frekuensi senar berbanding lurus dengan akar tegangan senar.

4) Semakin besar massa jenis senar, frekuensi senar semakin kecil. Dengan

demikian, frekuensi senar berbanding terbalik dengan akar massa jenis.

Secara matematis, hukum Mersenne dapat dirumuskan sebagai berikut.

U

G

F

f

A

1

=

2

A

. . . (21.4)

Keterangan:

A

: panjang senar (m)

G

F

: gaya tegangan senar (N)

A

: luas penampang senar (m

2

)

U

: massa jenis senar (kg/m

3

)

Untuk membantumu memahami hukum Mersenne, pelajarilah contoh

soal berikut!

Contoh Soal

Seutas senar panjangnya 50 cm. Ketika senar tersebut dipetik, senar menghasilkan frekuensi

160 Hz. Tentukan frekuensi senar dari bahan yang sama yang panjangnya 3 kali panjang

senar tersebut jika tegangan senar keduanya sama besar!

Penyelesaian:

Diketahui:

A

1

= 50 cm

A

2

= 3

A

1

G

F

1

=

G

F

2

Gambar 21.4

Sonometer diguna-

kan untuk menyelidiki hubungan

antara frekuensi dengan tinggi nada

Rep. www.physics.brown.com

Hukum

Mersenne

275

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

A

1

=

A

2

f

1

= 160 Hz

U

1

=

U

2

Ditanyakan:

f

2

= . . .?

Jawab:

Dengan menggunakan hukum Mersenne, kita peroleh

G

G

F

ȡ

A

f

f

F

ȡ

A

1

1

2

2

1

2

=

1

2

A

A

Oleh karena

G

F

1

=

G

F

2

,

A

1

=

A

2

, dan

U

1

=

U

2

kita peroleh

AA

A

A

f

f

11 1

2

1

2

1

3

3

== =

Dengan demikian, frekuensi senar kedua adalah

1

2

f

f

=

1

3

f

2

= 3

.

f

1

f

2

= 3 · 160

f

2

= 480 Hz

Jadi, frekuensi senar yang panjangnya 3 kali panjang senar I adalah 480 Hz.

Sekarang, coba uji pemahamanmu dengan mengerjakan pelatihan

berikut!

Kerja Mandiri 2

D.

Resonansi

Mengapa saat terdengar suara guntur yang sangat keras kaca rumah ikut

bergetar? Kaca rumah ikut bergetar karena mengalami resonansi. Apa yang di-

maksud dengan resonansi? Untuk menjawabnya lakukanlah kegiatan berikut!

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

1. Sebut dan jelaskan bunyi hukum Mersenne!

2. Sebuah piano memiliki nada dasar a = 440 Hz. Tentukan frekuensi nada g, jika

perbandingan nada a : g = 40 : 36!

3. Terdapat dua utas senar dari bahan yang sama. Panjang senar I adalah 30 cm. Jika

tegangan kedua senar adalah sama dan perbandingan frekuensi senar I : senar II

adalah 2 : 3, tentukan panjang senar II!

276

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Praktikum 2

Resonansi Kolom Udara

A . Tujuan

Mengamati resonansi pada kolom udara.

B. Alat dan Bahan

1. Tabung kaca

1 buah

2. Bejana kaca

1 buah

3. Mistar

1 buah

4. Garputala

1 buah

C. Langkah Kerja

1. Isilah bejana kaca dengan air dan celupkan tabung kaca ke dalam air hingga hampir

tercelup seluruhnya!

2. Getarkan garputala di atas tabung, tariklah perlahan-lahan dan berhentilah pada saat

terdengar bunyi dengungan (resonansi) udara! Tandailah posisi permukaan air pada

tabung kaca!

3. Bunyikan lagi garputala dan tariklah tabung kaca naik perlahan-lahan sampai bunyi

dengungan tidak terdengar lagi! Terus tarik lagi sampai terdengar bunyi dengungan

yang kedua! Tandailah posisi permukaan air pada tabung kaca!

4. Bandingkan dengungan pada langkah 3 dengan langkah 2!

5. Buatlah kesimpulan dari kegiatan di atas!

6. Sampaikan kesimpulanmu di depan kelas! Beri kesempatan pada kelompok lain untuk

menanggapi!

7. Jangan lupa untuk mengembalikan semua peralatan ke tempat semula! Jagalah

kebersihan lingkunganmu!

Berdasarkan percobaan di atas dapat kita ketahui bahwa pada tabung terjadi

bunyi dengungan saat garputala digetarkan di atas tabung. Peristiwa ini disebut

dengan

resonansi

, yaitu peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh

getaran benda lain. Resonansi dapat terjadi jika frekuensi kedua benda sama.

Dengungan yang kedua pada kegiatan di atas akan lebih keras daripada

dengungan yang pertama. Jika percobaan dilanjutkan, dengungan yang terjadi

akan semakin keras. Semakin panjang kolom udara, semakin kuat resonansinya.

Kolom udara akan beresonansi apabila panjang kolom udara adalah

O

1

4

,

O

3

4

,

O

5

4

, dan seterusnya. Secara matematis, panjang kolom udara dapat ditentukan

dengan rumus berikut.

O



n

2n 1

.

=

4

A

. . . (21.5)

Keterangan:

A

n

: panjang kolom udara ke-

n

pada saat resonansi (m)

O

: panjang gelombang (m)

n

: 1, 2, 3, . . .

Resonansi

277

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Peristiwa resonansi dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain

sebagai berikut.

1. Telinga manusia

Kita dapat mendengar bunyi karena adanya peristiwa resonansi pada

telinga kita. Di dalam telinga terdapat selaput gendang telinga. Selaput ini

sangat tipis dan mudah beresonansi dengan bunyi audiosonik.

2. Alat musik

Alat musik akustik seperti seruling, biola, drum, dan gitar memanfaatkan

resonansi agar diperoleh bunyi yang merdu. Alat musik tradisional, seperti

gamelan juga memanfaatkan peristiwa resonansi.

3. Rongga mulut katak

Katak dapat mengeluarkan bunyi yang sangat keras karena resonansi

yang terjadi pada rongga mulut katak. Rongga mulut katak dapat

mengembang sedemikian rupa sehingga menyerupai selaput tipis. Pada

selaput tipis inilah terjadi peristiwa resonansi.

Peristiwa resonansi ada juga yang merugikan manusia karena menyebabkan

kerusakan atau ketidaknyamanan. Oleh karena itu, manusia berusaha untuk meng-

hilangkan atau mencegahnya. Contohnya resonansi yang merugikan antara lain

resonansi pada mesin, resonansi pada pesawat, dan resonansi pada mobil.

Sekarang, coba kamu kerjakan pelatihan berikut!

Kerja Kelompok

E.

Pemantulan Bunyi

Kita telah mempelajari sifat-sifat gelombang pada bab sebelumnya, di

antaranya pemantulan gelombang. Kali ini kita akan mempelajari pemantulan

yang terjadi pada gelombang bunyi.

1. Hukum Pemantulan Bunyi

Pernahkah kalian berteriak di dalam ruangan yang tertutup rapat? Apa

yang kalian dengar? Samar-samar akan terdengar suara yang meniru

suaramu. Hal ini terjadi karena suaramu dipantulkan oleh dinding-dinding

ruangan. Untuk lebih memahami tentang pemantulan bunyi, lakukanlah

kegiatan berikut!

Kerjakan bersama kelompokmu!

Buatlah sebuah karangan ilmiah yang memuat tentang pemanfaatan resonansi atau

cara mencegah resonansi dalam kehidupan sehari-hari! Kumpulkan hasil karyamu kepada

guru!

278

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Praktikum 3

Pemantulan Bunyi

A . Tujuan

Mengamati pemantulan bunyi.

B. Alat dan Bahan

1. Jam weker

1 buah

2. Gulungan karton

2 buah

3. Papan kayu atau triplek sebagai penyekat

1 buah

4. Dinding pemantul

1 buah

5. Meja

1 buah

C. Langkah Kerja

1. Rangkailah alat dan bahan seperti gambar di bawah ini!

2. Atur kedudukan sudut karton sebelah kiri sama dengan sudut karton sebelah kanan,

misalnya 45°!

3. Pasang telinga pada ujung karton sebelah kanan seperti pada gambar di atas!

4. Dengarkan bunyi detak jarum jam weker! Amati apa yang terjadi!

5. Ubahlah kedudukan karton sebelah kanan pada sudut 30° dan ulangi langkah 3–4!

Amati apa yang terjadi!

6. Ubahlah kedudukan karton sebelah kanan dengan sudut yang berbeda-beda! Ulangi

langkah 3–4!

7. Bandingkan hasil yang kamu peroleh! Diskusikan dengan kelompokmu tentang hasil

percobaan kalian, kemudian buat kesimpulannya!

8. Sampaikan kesimpulanmu di depan kelas! Beri kesempatan pada kelompok lain untuk

menanggapi!

9. Setelah kalian selesai melakukan percobaan, kembalikan semua alat dan bahan ke

tempat semula!

Berdasarkan hasil pengamatanmu, bunyi detak jarum jam terdengar paling

keras ketika sudut karton sebelah kanan sama dengan sudut karton sebelah kiri.

Hal ini menunjukkan bahwa detak jarum jam weker merambat melalui karton di

sebelah kiri dan dipantulkan oleh dinding pemantul melalui karton di sebelah kanan.

Dari percobaan di atas dapat disimpulkan tentang

hukum pemantulan bunyi

, yaitu

sebagai berikut.

1) Bunyi pantul dan bunyi datang terletak pada suatu bidang datar.

2) Besar sudut pantul sama dengan sudut datang.

Hukum

Pemantulan

Bunyi

279

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

2. Macam-macam Bunyi Pantul

Keras-lemahnya bunyi pantul tergantung dari cepat rambat bunyi, jarak

antara pendengar dengan dinding pemantul, dan jarak sumber bunyi dengan

dinding pemantul. Bunyi pantul dibedakan menjadi 3, yaitu bunyi pantul yang

memperkuat bunyi asli, gaung atau kerdam, dan gema.

a. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli

Yaitu bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi

aslinya sehingga bunyi asli terdengar lebih keras. Bunyi pantul ini terjadi

jika jarak antara sumber bunyi dan pendengar dekat dengan dinding pantul

sehingga bunyi dipantulkan dengan sangat cepat. Untuk lebih jelasnya,

perhatikan ilustrasi berikut!

Bunyi asli

: bu

nyi

bu

nyi

Bunyi pantul : bu

nyi

bu

nyi

b. Gaung atau kerdam

Yaitu bunyi pantul yang terdengar sebagian bersamaan dengan bunyi

asli sehingga bunyi asli hanya terdengar sebagian.

Gaung

terjadi karena

sumber bunyi dan pendengar jaraknya cukup dekat dengan dinding pantul.

Gaung juga dapat terjadi karena bunyi memantul pada bidang pantul yang

tidak rata. Akibatnya, bunyi-bunyi pantul yang terjadi saling bertumpuk.

Bertumpuknya bunyi-bunyi pantul menyebabkan sebagian bunyi asli

mengalami pelemahan dan sebagian lainnya mengalami penguatan

sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Perhatikan ilustrasi berikut!

Bunyi asli

: bu

nyi

bu

nyi

Bunyi pantul :

bu

nyi

bu

nyi

Gaung merupakan jenis pemantulan bunyi yang merugikan. Gaung

sering terjadi pada tebing-tebing terjal, gua, aula, dan gedung bioskop.

Oleh karena itu, dalam aula dan gedung bioskop digunakan peredam

suara untuk mengurangi gaung. Bahan-bahan yang sering digunakan

sebagai peredam antara lain karpet, kertas karton, kain wol, gabus, dan

busa.

c. Gema

Yaitu bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai terdengar.

Bunyi pantul ini terjadi apabila jarak sumber bunyi dan pendengar jauh

dari dinding pemantul. Perhatikan ilustrasi berikut!

Bunyi asli

:

bu

nyi

Bunyi pantul :

bu

nyi

Selisih waktu antara terjadinya bunyi asli dan bunyi pantul pada

peristiwa

gema dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 21.2

di depan, yaitu

s

=

v

.

t

. Pada peristiwa gema, selisih waktu antara bunyi

asli dan bunyi pantul merupakan waktu yang diperlukan untuk menempuh

selisih waktu

n

n

selisih waktu

n

n

selisih waktu

Gaung

Gema

280

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

jarak bolak-balik dari sumber bunyi menuju pendengar. Dengan

demikian, persamaan 21.2 menjadi:

.

=

2

v t

s

. . . (21.6)

Sebelumnya telah disebutkan bahwa bunyi dapat merambat

pada zat padat, cair, dan gas (udara). Cepat rambat bunyi pada

berbagai medium besarnya berbeda-beda. Tabel 21.1 berikut

menampilkan cepat rambat bunyi pada beberapa medium.

Tabel 21.1 Cepat rambat bunyi pada beberapa medium

No.

Medium

Cepat rambat bunyi (m/s)

1.

Udara 0 °C

332

2.

Udara 15 °C

340

3.

Udara 25 °C

267

4.

Gas karbon

500

5.

Tembaga

3.560

6.

Air 15 °C

1.450

7.

Air laut

1.440

8.

Kaca

5.000

9.

Aluminium 20 °C

5.100

10.

Besi 20 °C

5.130

11.

Timah 20 °C

1.230

Dengan menggunakan persamaan 21.6 dan sifat perambatan

gelombang pada zat cair, manusia memanfaatkan gema yang dipantulkan

oleh dasar laut untuk mengukur kedalaman laut dengan menggunakan sistem

sonar. Perhatikan contoh soal berikut!

Contoh Soal

Sebuah kapal mengeluarkan gelombang bunyi ke dasar laut. Selang 0,

05 sekon kemudian

bunyi pantulan dari dasar laut diterima oleh kapal. Jika cepat rambat bunyi di air laut 1.440 m/s,

berapa kedalaman laut tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

t

= 0,05 sekon

v

= 1.440 m/s

Ditanyakan:

s

= . . . ?

Jawab:

.

=

2

v t

s

.

1.400 0,05

=

2

s

s

= 35 m

Jadi, kedalaman laut tersebut adalah 35 m.

Sebaiknya Tahu

Sonar merupakan alat untuk

mendeteksi sesuatu di dalam air

dengan menggunakan gelombang

bunyi. Mesin sonar mengeluar-

kan bunyi blip ke dalam air.

Ketika bunyi ini mengenai

suatu benda di dalam air, bunyi

tersebut akan dipantulkan

kembali dalam bentuk gema.

Sonar dapat digunakan untuk

mencari bangkai kapal yang

karam.

Gambar 21.5

Sonar meman-

faatkan bunyi gema

Rep. www.blogs.warwick.uk

Rep. www.divediscovery.whoi.edu

281

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

Kerja Mandiri 3

Rangkuman

1. Bunyi merupakan gelombang mekanik yang merambat melalui medium.

2. Syarat terjadinya bunyi adalah ada sumber bunyi, medium, dan pendengar.

3. Bunyi berdasarkan frekuensinya ada 3 macam, yaitu:

a. bunyi infrasonik (frekuensi < 20 Hz),

b. bunyi audiosonik (frekuensi 20 Hz – 20.000 Hz), dan

c. bunyi ultrasonik (frekuensi > 20.000 Hz).

4. Hubungan antara cepat rambat bunyi, jarak, dan waktu dapat dirumuskan:

s

=

v

.

t

5. Hukum Mersenne dapat dirumuskan sebagai berikut.

U

G

F

f

A

1

=

2

A

6. Resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda

lain.

7. Panjang kolom udara pada peristiwa resonansi dapat ditentukan dengan rumus berikut.

O



n

21

.

=

4

n

A

8. Bunyi hukum pemantulan bunyi adalah ”Bunyi pantul dan bunyi datang terletak pada suatu

bidang datar. Besar sudut pantul sama dengan sudut datang.”

9. Macam-macam pemantulan bunyi dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

a. bunyi pantul yang menguatkan bunyi asli,

b. gaung / kerdam, dan

c. gema.

Kerjakan soal berikut dengan tepat!

1. Sebutkan hukum pemantulan bunyi!

2. Apa yang dimaksud dengan gaung dan gema?

3. Seseorang sedang mengukur kedalaman suatu danau dengan menggunakan sonar.

Jika kedalaman danau di titik tersebut 15 m dan cepat rambat bunyi di air danau

1.450 m/s, berapa lama waktu yang diperlukan oleh bunyi untuk dapat diterima oleh

sonar?

282

Ilmu Pengetahuan Alam VIII

Bunyi

A .

Ayo, berilah tanda silang pada jawaban

yang paling tepat!

1. Berikut ini merupakan syarat-syarat

terjadinya bunyi,

kecuali

. . . .

a. ada zat perantara

b. ada sumber bunyi

c. ada pendengar

d. tidak melalui medium

2. Sebuah mobil membunyikan klakson dan

didengar oleh pejalan kaki setelah 2

sekon. Jika cepat rambat bunyi di udara

340 m/s maka jarak mobil dengan pejalan

kaki adalah . . . .

a. 340 m

c. 680 m

b. 342 m

d. 682 m

3. Bunyi yang frekuensinya tidak teratur

disebut . . . .

a. gaung

c. nada

b. gema

d. desah

4. Sebuah bel listrik berbunyi dengan frekuensi

40 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara

340 m/s, panjang gelombang bunyi bel listrik

adalah . . . .

a. 8,0 m

c. 9,0 m

b. 8,5 m

d. 9,5 m

5. Gelombang infrasonik memiliki frekuensi

. . . .

a. kurang dari 20 Hz

b. lebih dari 20 Hz

c. lebih dari 20.000 Hz

d. antara 20 Hz–20.000 Hz

6. Tinggi rendahnya nada tergantung pada

. . . .

a. amplitudo

c. simpangan

b. frekuensi

d. periode

7. Hukum Mersenne dirumuskan . . . .

a.

U

G

F

f

A

1

=

A

c.

U

G

F

f

A

1

=

3

A

b.

U

G

F

f

A

1

=

2

A

d.

U

G

F

f

A

2

1

=

2

A

Soal-soal Uji Kompetensi

8. Sumber bunyi beresonansi pertama

pada tinggi kolom udara 25 cm. Panjang

gelombang kolom udara ketika bereso-

nansi yang ke-2 kali adalah . . . .

a. 37,5 cm

c. 75 cm

b. 66,7 cm

d. 166,7 cm

9. Sebuah batu dijatuhkan ke dalam sumur

yang dalamnya 17 meter. Apabila cepat

rambat bunyi di udara adalah 340 m/s

maka selang waktu yang dibutuhkan

untuk mendengar bunyi pantulan batu

mengenai dasar sumur adalah . . . .

a. 0,05 sekon

b. 0,10 sekon

c. 0,20 sekon

d. 0,34 sekon

10. Bunyi pantul yang terdengar setelah

bunyi asli disebut . . . .

a. gaung

b. gema

c. nada

d. desah

B.

Jawablah pertanyaan berikut dengan benar!

1. Sebutkan syarat terjadi dan terdengarnya

bunyi!

2. Sebut dan jelaskan macam-macam bunyi

berdasarkan frekuensinya!

3. Sebuah kapal mengirim gelombang bunyi

ke dasar laut. Jika cepat rambat bunyi di

air laut 1.440 m/s dan kedalaman laut

yang terukur 240 m, berapa sekon selang

waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul?

4. Sebuah sirene mengeluarkan bunyi

berfrekuensi 170 Hz dan cepat rambat

bunyi di udara 340 m/s. Tentukan panjang

gelombangnya!

5. Sebuah gitar mempunyai perbandingan

nada c : b = 24 : 45. Apabila frekuensi

nada c adalah 264 Hz, tentukan frekuensi

nada b!