Bagaimana Bunyi Bisa Terdengar?

Tag: bagaimana bunyi dihasilkan, fenomena bunyi, getaran, gelombang bunyi, bagaimana bunyi bisa terdengar.

Dalam kehidupan sehari-hari kita pasti selalu mendengar bunyi baik itu bunyi dari suara manusia ataupun bunyi dari alat-alat penghasil bunyi. Oleh mahluk hidup, bunyi tidak hanya berfungsi untuk kebutuhan komunikasi ataupun seni, namun juga berguna dalam pencarian sumber-sumber makanan bagi hewan-hewan tertentu. Bahkan dengan memanfaatkan bunyi, manusia bisa mengetahui kedalaman laut yang tak terjangkau “tangan” maupun untuk mendeteksi keberadaan kapal selam musuh. Sebenarnya apa hakikat bunyi? Bagaimana bunyi bisa merambat? Dan bagaimana mahluk hidup dapat menangkap fenomena bunyi?

Waktu masih kecil sebagian kita mungkin pernah bermain “Telpon Kaleng”. Permainan sederhana tersebut memberi gambaran kepada kita tentang bagaimana sebuah bunyi bisa terdengar oleh telinga kita. Pertama harus ada sumber bunyi, permainan kaleng tersebut yang berperan sebagai sumber bunyi adalah yang mengucapkan informasi melalui salah satu ujung kaleng. Kedua terdapat medium perambatan bunyi, pada permainan telepon kaleng menggunakan tali sebagai medium penghantar bunyi. Ketiga penerima informasi bunyi/pendengar, dengan menggunakan telinga yang ditempel di ujung kaleng kita dapat mendengarkan perkataan lawan main di ujung kaleng satunya.

Berdasarkan uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa terdapat tiga faktor penting pada peristiwa terdengarnya suatu bunyi, yakni 1) Ada Sumber Bunyi, 2) ada medium perambatan bunyi, dan 3) ada telinga (sistem pendengaran).

Pada sistem sonar, mekanisme mendeteksi lingkungan melalui bunyi juga membutuhkan tiga faktor tersebut. Baik kelelawar, lumba-lumba maupun kapal yang menerapkan teknologi Sonar, semuanya memiliki dua perangkat utama, yakni penghasil bunyi berfrekuensi tinggi dan penerima bunyi berfrekuensi tinggi. Setelah kita memahami bahwa pada fenomena bunyi terdapat tiga faktor yang berperan, maka marilah kita pelajari satu persatu faktor-faktor tersebut. Pertama kita akan mempelajari tentang konsep getaran sebagai sebab munculnya suatu bunyi. Berikutnya kita akan kaji mengenai gelombang sebagai mekanisme penjalaran bunyi. Terakhir akan kita pelajari sistem pendengaran sebagai piranti penangkap gelombang bunyi.

Berdasarkan tiga fenomena tersebut, apa yang bisa kita simpulkan? Ya, ternyata ada hubungan yang sangat jelas antara fenomena bunyi dengan fenomena getaran. Kita dapat mengatakan bahwa bunyi dihasilkan dari suatu peristiwa getaran. Suara manusia, bunyi drum, dan indahnya suara gitar, semua muncul karena adanya getaran.

UNIT 7: Sistem Sonar

Mengingat bunyi dapat muncul karena adanya getaran, maka marilah kita kaji mengenai konsep getaran. Getaran dapat didefinisikan sebagai gerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan. Pada saat kita berbicara, maka kita akan merasakan adanya gerak bolak-balik pada pita suara. Demikian juga saat drum dipukul atau gitar dipetik, kita akan melihat membrane pada drum dan senar pada gitar akan bergerak bolakbalik pada titik kesetimbangan. Keadaan tersebut didefinisikan sebagai peristiwa getaran. Untuk memudah-kan pemahaman tentang konsep getaran, marilah kita pelajari peristiwa getaran pada ayunan bandul matematis, seperti yang tersaji pada Gambar 1.

 

Gambar 1. Getaran pada Bandul Matematis

Pembicaraan mengenai getaran, membawa kita pada beberapa konsep yang melekat pada peristiwa bergetarnya sebuah benda. Konsep-konsep tersebut diantaranya adalah 1) banyaknya getaran, 2) amplitude, 3) Titik Kesetimbangan, 4) Frekuensi dan 5) Periode. Berikut ini disajikan penjelasan masing-masing konsep tersebut.

Pada bandul matematis seperti yang ditunjukan oleh Gambar 1, beban akan berayun melewati lintasan A – B – C – B – A. Dalam hal ini, beban dikatakan telah melakukan satu kali getaran. Jadi satu kali getaran adalah peristiwa dimana benda telah melakukan satu kali gerakan bolak-balik (Pergi-Pulang). Simpangan terbesar yang dialami oleh bandul disebut sebagai Amplitudo. Jadi pada Gambar 1. Amplitudo adalah jarak antara AB atau  CA. Adapun titik kesetimbangan adalah titik di mana pada titik tersebut benda tidak mengalami gaya luar atau benda dalam keadaan diam, ditunjukan oleh titik B.  Suatu benda membutuhkan waktu untuk melakukan satu kali getaran. Kecepatan benda bergetar seperti ini digambarkan oleh besaran yang disebut Periode. Jadi periode adalah waktu yang dibutuhkan oleh bandul untuk membuat satu kali getaran. Periode getaran dilambangkan dengan T. Untuk mengukur periode getaran digunakan persamaan sebagai berikut.

 

Keterangan:

T = periode getaran (sekon)

t = waktu yang diperlukan (sekon)

n = jumlah getaran

Sedangkan banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda pada rentang waktu tertentu dinyatakan sebagai Frekuensi. Jadi Frekuensi adalah jumlah getaran setiap satu detik. Frekuensi getaran dilambangkan dengan f, dirumuskan:

 Keterangan:

f = frekuensi getaran (Hertz)

n = jumlah getaran

t = waktu (sekon)

Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz). Jika dalam satu detik terjadi 5 getaran berarti frekuensi getaran ini adalah 5 Hertz. Hubungan antara frekuensi dan periode dapat dituliskan dalam bentuk matematika sebagai berikut:

Keterangan:

f = frekuensi getaran (Hertz)

T = periode getaran (sekon)

Posted in: materi IPA