Jika suatu pagelaran musik diadakan di suatu gedung yang tidak memiliki kualitas akustik yang baik maka akan dihasilkan bunyi yang kurang enak didengar. Pada posisi tertentu terdangar dengung, sementara pada posisi lain terdengar bunyi yang sangat jelas. Bahkan, mungkiin pada posisi lainnya tidak terdengar sama sekali. Keadaan de-mikina diakibatkan oleh adanya interferensi gelombang.
pola gelombang, yaitu penguatan gelombang, penghilang gelombang, dan pencampuran gelombang yang bukan berupa penguatan atau penghilangan gelombang. Inter-ferensi gelombang dapat diamati dengan eksperimen Quincke.
Penguatan gelombang terjadi akibat interferensi dua gelombang yang sefase. Jika interferensi terjadi antara gelombang yang memiliki frekuensi yang sama, namun arah simpangannya berlawanan maka dihasilkan penghi-langan gelombang.Jika interferensi terjadi antara gelom-bang yang tidak memiliki frekuensi gelomgelom-bang yang sama maka akan terjadi gelombang yang baru dengan frekuensi yang telah bergeser.Pergeseran frekuensi inilah yang me-nyebabkan bunyi yang terdengar tidak sama dengan bunyi semula sehingga timbul dengung.
Misalnya ada dua sumber bunyi yang masing-masing menghasilkan gelombang berfase sama dan mempunyai simpangan yang sama.Kedua sumber tersebut diletakkan sedemikian rupa sehingga jarak antara keduanya adalah s dan menghasikan gelombang seperti gambar berikut ini.
Berdasarkan gambar tersebut, letak interferensi mak-simum dan letak interferensi minimum dapat ditentukan sebagai berikut.
a. Interferensi maksimum
, dengan n = 0, 1, 2, …. b. Interferensi minimum
dan . Secara umum, hal itu dapat ditulis sebagai berikut.
dengan n = 0, 1, 2, 3, ….
Mengamati Interferensi Gelombang Bunyi dengan Percobaan Quincke
1. Sediakan sebuah pipa seperti pada gambar dan sebuah garputa-la.
2. Susunlah pipa seperti pada gambar (ukuran pipa A lebih besar daripada pipa B).
Eksperimen 1.3
3. Pada pipa B terdapat dua lubang, yaitu lubang C dan D.Pada lubang C dilengkapi dengan sebuah membarn yang mudah ber-getar.
4. Pipa A merupakan bagian yang tetap, sedangkan pipa B dapat digeser-geser.
5. Getarkan sebuah garputala pada lubang D.
6. Mula-mula, samakanlah panjang lintasn yang dapat dilalui oelh bunyi, yaitu DAC dan DBC. Akan tampak membran di C bergetar dengan kuat.
7. Kemudian, pipa B digeser ke kanan secara perlahan-lahan, sedan-gkan garputala tetap digetarkan sehingga akan tampak getaran membran di C melemah dan menguat secara berulang-ulang. Ukurlah panjang lintasan DBC ketika membran di C tidak ber-getar sama sekali dan ketika ber-getaran membran menguat kembali. Hitunglah selisih DBC dengan DAC.
8. Pada selisih panjang berapakah terjadi interferensi maksimum dan minimum? Coba Anda buat kesimpulannya mengenai in-terferensi gelombang bunyi berdasarkan eksperimen yang telah Anda lakukan.
Contoh Soal 1.16
Dua buah suber bunyi dengan frekuensi sama terpisah sejauh 50 m. Seorang pendengar berdiri di antara kedua sumber bunyi tersebut. Orang itu berjalan sepanjang garis penghubung kedua sumber ke arah salah satu sumber bunyi. Ketika sampai di suatu posisi yang berjarak 34,7 m dari sumber yang dituju, orang tersebut mendengar interfernsi minimum yang pertma kali.Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukan frekuensi yang dipancarkan oleh kedua sumber bunyi tersebut.
Jawaban: Orde interferensi (n) = 1 s1 = 34,7 m s2 = 15,3 m vudara = 340 m/s Gambar1.44
Dengan menggunakan persamaan berikut ini maka diperoleh frekuensinya
Jadi, kedua sumber tersebut memancarkan frekuensi 26,29 Hz.
I. Resonansi
Kamu pernah mendengar kata “resonansi”? Resonansi sangat penting dalam dunia musik.Dawai tidak dapat menghasilkan nada yang nyaring tanpa adanya kotak resonansi. Coba kamu perhatikan alat musik gitar, pada gitar terdapat kotak atau ruang udara tempat udara ikut bergetar apabila senar gitar dipetik. Udara dalam kotak udara ini bergetar dengan frekuensi yang sama dengan yang dihasilkan oleh senar gitar. Udara yang mengisi tabung gamelan juga ikut bergetar jika lempengan logam pada gamelan tersebut dipukul. Tanpa adanya tabung kolom udara di bawah lempengan logamnya, Anda tidak dapat mendengar nyarignya bunyi gamelan tersebut.
Jadi, resonansi adalah peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena ada benda lain yang bergetar dan memiliki frekuensi yang sama atau kelipatan bilangan bulat dari frekuensi sumber itu.
Jika sebuah garputala dipukul maka garputala tersebut akan ikut bergetar.Frekuensi bunyi yang dihasilkannya bergantung pada bentuk, besar, dan bahan garputala.
Gambar 1.66
Garputala yang digetrakan akan menghasilkan resonansi.
1. Resonansi pada Kolom Udara
Coba Anda perhatikan gambar berikut ini.Gambar di atas menunjukkan apabila pada kolom udara yang terletak di atas permukaan air digetarkan sebuah garputala, molekul-molekul udara dalam kolom udara tersebut akan ikut bergetar.
Syarat terjadinya resonansi, antara lain sebagai berikut. a. Pada permukaan air harus terbentuk simpul
gelom-bang.
b. Pada ujung tabung bagian atas merupakan perut gelombang.
Peristiwa resonansi terjadi sesuai dengan getaran udara pada pipa organa tertutup. Jadi, resonansi pertama akan
terjadi jika panjang kolom udara di atas air , resonansi
kedua , resonansi ketiga , dan seterusnya.
Kolom udara pada percobaan penentuan resonansi di atas berfungsi sebagai tabung resonator. Peristiwa resonansi ini dapat dipakai untuk mengukur kecepatan perambatan bunyi di udara. Agar dapat terjadi resonansi, Gambar 1 67
Dari uraian di atas dapat ditentukan bahwa resonansi berurutan dapat Anda dengar, apabila satu resonansi
den-gan resonansi berikutnya memiliki jarak
1 2L
Δl =
. Jika frekuensi garputala diketahui, cepat rambat gelombang bunyi di udara dapat diperoleh melalui hubungan
Dari uraian di atas dapat ditentukan bahwa resonansi berurutan dapat Anda dengar, apabila satu resonansi
den-gan resonansi berikutnya memiliki jarak . Jika frekuensi garputala diketahui, cepat rambat gelombang bunyi di udara dapat diperoleh melalui hubungan