1
Daftar Isi
BAB I PENDAHULUAN ... 3
1.1 Latar Belakang ... 3
1.2 Rumusan Masalah ... 3
1.3 Tujuan dan Manfaat ... 3
BAB II PEMBAHASAN ... 4
2.1 Pengertian Getaran ... 4
Frekuensi (f) = Jumlah getaran / Waktu getaran (t) ... 5
Periode getaran (T)= waktu getar /Jumlah getaran (n) ... 5
F= 1/T ... 5
T =1/f ... 5
3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman globalisasi dewasa ini,perkembangan teknologi modern berkembang dengan pesat dan memberikan dampak penting dalam segi kehidupan. Teknologi dapat memudahkan pekerjaan dan memperpendek jarak komunikasi ,misalnya dengan menggunakan telepon. Salah satu hal penting yang mendukung keberadaan teknologi adalah sarana,misalnya energy atau gelombang yang digunakan sebagai media. Hal ini tentu saja berhubungan dengan dunia fisika.
Gejala getaran banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Getaran bandul jam dinding, senar gitar yang dipetik, dan pita suara yang bergetar sehingga menimbulkan bunyi,getaran pada mistar yang ditarik merupakan beberapa contoh benda yang melakukan getaran.
Gejala gelombang dapat kita lihat misalnya pada gelombang bunyi, gelombang pada air yang beriak, gelombang cahaya matahari yang menyinari bumi. Dan saya akan membahas penjelasan mengenai getaran dan gelombang serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari secara spesifik.
Pada bab ini akan dipelajari pengertian getaran, materi dalam getaran,pengertin gelombang,jenis gelombang dan besaran yang berkaitan.
1.2 Rumusan Masalah
Dari berbagai ulasan yang tertera di latar belakang masalah makalah ini,maka dapat di ambil beberapa rumusan masalah yaitu :
1. Pengertian dari getaran
2. Materi dalam getaran
3. Pengertian dari gelombang
4. Bagian-bagian dari gelombang
5. Pengertian dari bunyi
1.3 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat dari penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk mengetahui pengertian getaran dan bagian –bagian dari getaran
2. Untuk mengetahui pengertian gelombang dan bagian-bagian dari gelombang
3. Untuk mengetahui manfaat getaran dan delombang dan mempelajari fenomena bunyi
4
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pengertian GetaranGetaran adalah gerak bolak-balik suatu benda melalui titik seimbangnya secara periodic.
Gerak periodic adalah suatu getaran atau gerakan yang dilakukan benda secara bolak-balik melalui jalan tertentu yang kembali lagi ke tiap kedudukan dan kecepatan setelah selang waktu tertentu. Satu getaran didefinisikan sebagai satu kali bergetar penuh , yaitu dari titik awal kembali ke titik tersebut. Satu kali getaran adalah ketika benda bergerak dari titik C-A-B-A-C atau dari titik A-B-A-C-A misalnya jam dinding yang memakai bandul. Jarum jam tersebut bergerak akibat adanya gerak bolak-balik. Bandul tidak pernah melewati lebih dari titik B atau titik C karena titik tersebut merupakan simpangan terjauh.
Simpangan maksimum yang dilakukan pada peristiwa getaran disebut amplitudo.
Dari titik B atau titik C benda akan berhenti sesaat sebelum kembali bergerak. Contoh amplitudo adalah jarak AB atau jarak AC. Jarak antara kedudukan bendayang bergetar pada suatu saat sampai kembali pada kedudukan seimbangnya disebut simpangan. Perhatikan gambar 1.1.
gambar 1.1.
titik A merupakan titik keseimbangan
simpangan terbesar terjauh bandul ( ditunjuk kan dengan jarak AB = AC )
disebut amplitudo getaran
jarak tempuh B – A – C – A – B disebut satu getaran penuh. Selain itu gejala getaran dapat dilihat misalnya: getaran pada sinar gitar saat dipetik,
getaran beduk saat dipukul, getaran pada pita suara,getaran pada mistar yang ditarik dll.
5 2.2.1. Frekuensi Getaran
Salah satu besaran yang sering dipakai untuk menggambarkan karakter sebuah getaran adalah frekuensi. Banyaknya getaran penuh yang terjadi tiap satuan waktu dinamakan frekuensi yang dilambangkan sebagai f. jadi sat getaran dapat berupa getaran /menit,bahkan getaran per/jam. Bila satuannya dinyatakan dalam sekon maka disebut getaran/sekon atua sering juga dinamakan siklus/sekon dan 1 getaran/sekon = 1 siklus/sekon = 1Hz (Hertz adalah satuan frekuensi, sesuai nama fisikawan
Jerman,Heinrich Rudolf Hertz, yang berjasa di bidang gelombang).
Frekuensi dapat dinyatakan dalam satuan matematika sebagai berikut:
Frekuensi (f) = Jumlah getaran / Waktu getaran (t)
2.2.2. Periode Getaran
Periode adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali getaran penuh. Periode dinyatakan dalam satuan sekon. Periode dapat dinyatakan dlam rumus matematika sebagai berikut:
Periode getaran (T)= waktu getar /Jumlah getaran (n)
Hubungan antara Periode dan Frekuensi dapat dinyatakan dengan
F= 1/T T =1/f
Keterangan : f= ferekuensi T=periode
2.3. Energi Getaran
Telah dijelaskan bahwa getaran adalah sebuah gerakan,karena itu setia getaran pasti terkait sejumlah energi yang kita kenal sebagai Energi Kenetik,yaitu energy yang dimiliki benda atau system karena keadaannya yang bergerak itu.
Dengan rumus, Ek=1/2 mv2 , dimana m=massa benda (kg) dan v= kecepatan benda (m/s).
Sebuah benda yang berada di atas sebuag permukaan juga mempunyai energy yang terkait kedudukan tersebut,yang disebut energi potensial gravitasi. Karena benda mempunyai energi potensial gravitasi ini ,maka ia mendapatkan kerja yang dilakukan oleh gaya gravitasi ketika jatuh. Besarnya energi potensial dinyatakan dengan,
Ep = mgh, dengan m = massa benda (kg), g = percepatan gravitasi (m/s2), h = jarak titik pusat massa benda ke acuan nol (m).
Penjumlahan antara energi kinetic dan energi potensial disebut Energi Total atau energi mekanik,dimana Ek = Ek+Ep. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa,tanpa adanya gesekan dan kerja dari luar, maka energi awal dan energi akhir total adalah sama.
6 Gaya pada gerak harmonik
Didalam getaran terdapat istilah gaya pada gerak harmonik, sama dengan pemaparan yang diatas gerak harmonik adalah gerak bolak balik suatu benda dengan melalui titik setimbangnya dan gerak bolak balik yang melalui titik setimbangnya tersebut disebut gaya pemulih,gaya pemulih dibagi menjadi 2 yaitu, gaya pemulih pada ayunaan sederhana dan gaya pemulih pada pegas. Sebuah benda titik P melakukan gerak melingkar dengan jari-jari A
Dimana =kecepatan sudut (rad/s)
=konstanta fase (radian) f =frekuensi (Hertz)
Proyeksi kedudukan titik P terhadap sumbu Y memenuhi persamaan
2.4.1. Getaran pada Ayunan Sederhana
7
Frekuensi dan Periode Ayunan
2.4.2. Getaran pada Benda Pegas
kedudukan kesetimbangan
k = Konstanta gaya pegas (N/m) m = massa benda (kg)
√ »»
Pada pegas terjadi gaya pemulih dari dua arah, mulanya ketika oegas diberi beban dan ditarik kebawah kita anggap sebagai titik –y, kemudian dilepas maka pegas akan terlontar ke atas menuju titik tertinggi ,kita sebut saja titik y. Pada saat posisi di puncak kecepatan pegas adalah v=0, disaat itu juga terjadi gaya pemulih pada pegas yang arahnya vertikal ke bawah menuju titik terendah, sama halnya pada puncak di titik bawah pegas juga mengalami kecepatan sebesar v=0 dan kembali terjadi gaya pemulihan yang arahnya vertical ke atas, gerakan itu berulang-ulang sampai pada titik setimbangnya.
2.5. Pengertian Gelombang
Gelombang adalah suatu getaran yang merambat,selama perambatannya gelombang membawa energi. Gelombang terjadi karena adanya sumber getaran. Pada gelombang, materi yang merambat memerlukan medium,tetapi medium atau perantarannya tidak ikut berpindah.
2.6. Jenis-jenis Gelombang
Menurut zat perantaranya gelombang di bedakan menjadi dua macam yaitu:
- Gelombang elektromagnetik - Gelombang mekanik g L T 2 L g F 2 1 k m π 2 T m k π 2 1 f
8
2.6.1. Gelombang Elektromagnetik Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium/
perantara. Misalnya adalah gelombang cahaya. Cahaya matahari bisa sampai ke bumi,padahal di atas atmosfer adalah ruang vakum/ruang hampa,tidak ada medium apapun untuk merambat. Hal ini membuktikan bahwa cahaya tidak memerlukan medium untuk merambat,sehingga cahaya termasuk kedalam gelomabng elektromagnetik. Contoh lainnya adalah gelombang radio,gelombang TV,gsinar-X, dan sinar gamma.
2.6.2. Gelombang Mekanik Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium/perantara untuk merambat. Di bulan astronot tidakdapat mendengarkan bunyi karena tidak udara sebagai medium perambatan bunyi. Jadi gelombang mekanik tidak dapat merambat tanpa
medium. Sebagai contoh adalah gelombang tali,gelombang bunyi,gelombang pada dawai, gelombang air laut dan sebagainya.
Berdasarkan arah rambat dan arah getarnya gelombang di bedakan atas gelombang transversal dan gelombang longitudinal.
2.6.3. Gelombang transversal
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah perambatannya. Suatu gelombang dapat dikelompokkan menjadi gelombang transversal jika pertikel-partikel mediumnya bergetar ke atas 8ank e bawah dalam arah tegak lurus terhadap gelombang. Contoh gelombang transversal adalah getaran sinat gitar yang dipetik,dan gelombang tali. Ketika kita menggerakkan tali naik turun, tampak bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus dengan arah gerak gelombang. Bentuk gelombang transversal tampak seperti gambar di bawah ini.
S= sumber gelombang
λ = lamda A= amplitudo
Titik tertinggi gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah disebut lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum puncak atau kedalaman maksimum lembah,diukur dari posisi setimbang.
9
Jarak dari dua titik yang sama dan berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang (disebut lamda-huruf Yunani).satu panjang gelombang transversal memiliki satu bukit dan satu lembah. Panjang gelombang juga bisa dianggap sebagai jarak dari puncak ke puncak atau jarak dari lembah ke lembah.
2.6.4.Gelombang Longitudinal
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatnya.
Jika slinki digerakkan searah dengan panjangnya dengan cara mendorong dan menariknya, akan terbentuk pola-pola gelombang. Satu panjang gelombang adalah jarak antara satu rapatan dan satu renggangan atau jarak dari ujung renggangan sampai ke ujung renggangan berikutnya.
Pada gambar di atas tampak bahwa arah getaran sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling mendekat, sedangkan regangan merupakan daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan lembah, maka gelombang longitudinal terdiri dari pola rapatan dan regangan.
2.7. Besaran Gelombang
Panjang Gelombang
Panjang gelombang () = jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode. Satu
panjang gelombang untuk gelombang transversal adalah satu bukit dan satu lembah. Satu panjang gelombang longitudinal adalah satu rapatan dan satu renggangan yang berdekatan. Satuan panjang gelombang dalam SI adalah meter (m).
Amplitudo
Amplitudo adalah simpangan gelombang paling jauh amplitudo hanya ada pada gelombang transversal.
Hubungan antara frekuensi,periode dan cepat rambat gelombang
Peride gelombang (T),yaitu waktu yang di prlukan untuk menempuh satu gelombang,satuanya adalah sekon (s). Frekuensi gelombang (f), yaitu jumlah
gelombang yang terbentuk dalam satu detik,satuanya adalah Hz (hertz). Cepat rambat
gelombang (v) yaitu jarak yang di tempuh gelombang dalam waktu satu detik ,satuanya adalah meter/detik (m/s)
10
Rumus cepat rambat gelombang dinyatakan sebagai berikut:
Bila S = karena 1/T=f Maka t=T
S=jarak tempuh (meter) =panjang gelombang (meter) f=frekuensi (Hertz) t= waktu(sekon) T=periode
v=cepat rambat (meter/sekon)
2.8. Energi Gelombang
Setiap gelombang merambatkan energi. Pada gelombang mekanik,hal ini
deperlihatkan ketika energi yang dirambatkan melalui gelombang air mampu
memindahkan gabus yang semula terapung tenang di atas permukaan air. Olengnya kapal di laut yang sering disebabkan oleh ombak laut membuktikan adanya sejumlah energi yang dibawa oleh gelombang. Panas matahari yang terasa di bumi kita, juga disebabkan karenagelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh matahari merambatkan/meradiasikan energi panas ke bumi. Sementara itu, pemindahan energi melalui gelombang elektromagnetik tanpa disadari, manfaatnya sudah biasa dinikmati dalam kehidupan seharihari. Contohnya, seseorang dapat menikmati alunan musik dari stasiun radio yang jauh letaknya karena adanya gelombang radio yang mengangkut energi bunyi musik itu. Berkat gelombang mikro, seorang pemilik perkebunan dapat memberi perintah pada para karyawannya di areal kebun yang luas dan mengendalikan perusahaannya hanya dari sebuah telepon gengggam. Semua cara berkomunikasi ini dapat terlaksana berkat gelombang elektromagnetik, yang dapat mengangkut energi informasi ke berbagai tempat. Contoh lain bahwa gelombang membawa sejumlah energi adalah terjadinya kerusakan di mana-mana ketika terjadi gempa. Kekuatan gempa biasanya dinyatakan oleh skala Richter yang diusulkan oleh Charles Richter. Richter mengaitkan kekuatan gempa dengan logaritma (basis 10) amplitudo maksimum suatu getaran yang diukur dalam mikrometer. Amplitudo maksimum itu harus diukur pada jarak 100 km dari pusat gempa. Jadi misalkan rekaman gempa yang diperoleh dari alat perekam gempa yang disebut seismometer yang dipasang 100
km dari pusat gempa menunjukkan amplitudo maksimum 1 mm = 103 m; maka ini
berarti bahwa kekuatan gempa itu (berhubungan dengan energinya) adalah Log (10)3 = 3 skala Richter.
t
S
v
T
v
v
x
f
11
2.9. Pemantulan Gelombang
Jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya benda padat, maka gelombang tersebut akan dipantulkan. Pemantulan ini merupakan salah satu sifat dari gelombang. Berikut ini adalah contoh pemantulan pada gelombang tali
2.9.1. Gelombang Berjalan
Pada gelombang berjalan amplitudo nya tetap.
Misalkan titik asal getran P telah bergetar naik turun selama t sekon.Persamaan gelombang titik Q sesuai dengan persamaan simpangan getaran harmonik sederhana dengan sudut fase awal θo adalah :
y =
A
sin
(ωt
kx+ θo)
dimana A=amplitudo
θo= sudut fase awal (rad) ωt = sudut fase asal gelombang (rad/s) ω=2 f=kecepatan sudut (rad)
k= =bilangan gelombang(meter)
Beda fase dapat dinyatakan dengan,
=
-) Syarat gelombang sefase/kuat/konstruktif/terang
= 0,1,2,3,……
-) Syarat gelombang berlawanan fase/lemah/destruktif/gelap
12
2.9.2. Gelombang Stasioner
Gelombang stasioner dapat juga disebut gelombang diam atau gelombang tegak atau gelombang berdiri.
Pada gelombang ini nilai A berubah.gelombang stasioner adallah hasil superposisi atau interfase perpaduan 2 gelombnag yang koheren. Keheren berarti nilai amplitudo dan frekuensinya sama.
Gelombang tegak ini dibedakan menjadi menjadi 2 yaitu gelombang oada ujung terikat/tetap dan gelombang pada ujung bebas.
Pada ujung terikat/tetap
Persamaan gelombang adalah:
Ar = 2A sin kx = 2A sin x - Letak simpul Xs= 0,1/2 - Letak Perut Xp=
Pada ujung bebas
Persamaan gelombang pada ujung bebas adalah Ar = 2A cos kx = 2A cos x - Letak Simpul Xs= - Letak Perut Xp= 0,1/2
13
Pemantulan ujung terikat Pemantulan ujung bebas Pemantulan gelombang pada ujung tetap akan mengalami perubahan bentuk atau fase. Akan tetapi pemantulan gelombang pada ujung bebas tidak mengubah bentuk atau fasenya.
2.10.Bunyi
Bunyi adalah energi yang dirambatkan dalam bentuk gelombang. Gelombang bunyi ini dapat menyebabkan sensasi aural, artinya gelombang bunyi dapat kita dengar.
Bunyi timbul karena adanya sumber yang bergetar dengan getarannya yang merambat merupakan suatu gelombang. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanis yang dapat merambat melalui berbagai medium (padat, cair, dan gas/udara). Gelombang bunyi merambat di udara dalam bentuk gelombang longitudinal.
2.11.Perambatan Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi yang dirambatkan di udara menghasilkan pemampatan dan peregangan dan pemampatan serta peregangan ini dirambatkan. Jadi gelombang bunyi yang merambat di udara termasuk gelombang longitudinal, karena arah rambatnya sama dengan arah perapatan dan peregangan.
Gelombang bunyi membutuhkan medium untuk merambatkan gelombang bunyi. Ia tidak seperti gelombang electromagnet yang dapat merambat diruang hampa. Karena itu apara astronaut tidak dapat menggunakan bunyi untuk berkomunikasi di bulan,karena di bulan tidak ada udara. Perambatan gelombang menjadi sarana bagi binatang-bnatang untuk berkomunikasi. Kelelawar misalnya menggunakan bunyi ultra untuk mengegtahui letakmangsa yang hendak ditangkapnya.
Gelombang bunyi tidak hanya merambat di udara tetapi dapat juga merambat di zat cair maupun zat padat. Lumba-lumba dan ikan paus misalnya, dapat berkomunikasi dengan sesamanya melalui bunyi yang dirambatkan di air. Bunyi yang dihasilkan lumbalumba berkisar dari 250 Hz sampai 150.000 Hz. Diduga bahwa lumbalumba mempunyai bahasa di antara mereka seperti halnya manusia.Lumba – lumba yang mengeluarkan bunyi untuk menentukan letak suatu objek (echolocation) dan
berkomunikasi (diambil dari Stanley Wolfe, 2003)
14
Bunyi merambat lebih cepat di air dibandingkan di udara. Gelombang bunyi juga merambat lebih cepat di zat padat. Bukti bahwa gelombang bunyi merambat lewat zat padat dapat dibuktikan kalau telinga ditempelkan di dinding pemisah antara dua kamar. Bukankah bunyi-bunyi yang ada di ruang sebelah dapat didengar? Jadi gelombang bunyi merambat di zat cair, gas dan zat padat, namun dengan kecepatan rambat yang berbeda. Kecepatan rambat bunyi di udara adalah 346 m/s (jauh lebih kecil dari kecepatan rambat cahaya; itulah sebabnya ketika terjadi badai, kilat akan terlihat terlebih dahulu sebelum suara guruh/petir terdengar), sedangkan di air kecepatan rambatnya 1498 m/s. Di zat padat kecepatan rambatnya tergantung pada jenis zat padatnya. Dalam baja kecepatannya 5200 m/s, di karet hanya 60 m/s, sedangkan di kayu 1850 m/s.
Beberapa pesawat jet dapat bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi, yaitu dua atau tiga kali lebih cepat dibandingkan kecepatan rambat bunyi. Kecepatan yang lebih tinggi dari kecepatan bunyi ini dinamakan supersonik. Bila pesawat bergerak dengan kecepatan supersonik, maka ia bergerak lebih cepat dari bunyi yang dihasilkan mesinnya. Karena itu, ketika sebuah pesawat supersonik lewat di atas Anda, maka pesawat itu sudah akan berada cukup jauh sebelum bunyi pesawatnya terdengar. Glamorous Glennis yang dipiloti oleh Chuck Yeager, adalah pesawat pertama yang bergerak dengan kecepatan yang melebihi kecepatan rambat bunyi. Gerakan pesawat yang melampaui kecepatan rambat bunyi ini akan menimbulkan bunyi yang sangat keras yang disebut sebagai sonic boom. Kecepatan rambat bunyi di udara yang besarnya 346m/s dinamakan 1 Mach. Pada 14 Oktober, 1947 itulah Chuck Yeager menerbangkan pesawat dengan kecepatan yang lebih dari 1 Mach. Dengan berkembangnya teknologi, sekarang pesawat supersonik sudah dapat terbang dengan kecepatan 2 Mach bahkan sampai 3 Mach. Contohnya adalah pesawat Concorde yang menyeberangi Lautan Atlantic dalam waktu yang sangat singkat. Satu- satunya kerugian dari pesawat supersonik adalah sonic boom yang dihasilkannya. Sonic boom itu sedemikian kerasnya hingga dapat memecahkan jendela bahkan dapat menjatuhkan pigura-pigura yang digantungkan di dinding. Karena itulah pesawat supersonik tidak diperkenankan terbang di atas daerah yang banyak penduduknya.
Syarat-syarat terdengarnya bunyi:
- Adanya sumber bunyi
- Adanya medium atau zat perantara
- Adanya telinga atau alat pendengaran
15
Macam-macam bunyi berdaearkan frekuensinya:
- Infrasonik : bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz. Bunyi ini bisa didengar
oleh jengkerik
- Audiosonik : bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh manusia
- Ultrasonik : bunyi yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz. Bunyi ini dapat didengar oleh kelelawar, lumba – lumba, anjing, dan kucing.
Sumber-sumber Bunyi
A. Dawai
Besar frekuensi dawai dapat ditentukan dengan rumus
Dengan
V=
dimana F =tegangan dawai (N)
=
V= Cepat rambat gelombang pada dawai (m/s)
B. Pipa Organa
1. Pipa Organa Terbuka
2. Pipa Organa Tertutup
Cepat rambat bunyi tergantung pada jenis medium perantaranya dan suhu medium tersebut.
16
2.12. Intensitas Bunyi
Telah dijelaskan bahawa bunyi adalah energi yang dirambatkan dalam bentuk gelombang. Banyak sedikitnya energi bunyi yang diterima di suatu tempat dinyatakan melalui besaran intensitas bunyi (I). Intensitas bunyi adalah energi yang dirambatkan tiap sekon melalui satu satuan luas yang tegak lurus arah rambat gelombang bunyi tersebut. Karena energi per satuan waktu menyatakan daya,maka intensitas bunyi juga dapat dikatakan daya yang menembus tiap satuan luasan yang tegaklurus arah rambat gelobang bunyi itu. Dalambentuk matematika dituliskan sebagai:
Dimana P= daya bunyi (watt)
A= luas bidang yang ditembus tegak lurus oleg gelombang bunyi (m2)
r = jarak dari sumber bunyi ke pendengar/titik ukur (m)
Taraf Intensitas skala desibell merupakan besaran scalar. Taraf Intesitas dapat disefinisikan sebagai logaritna intensitas dengan intensitas ambang(I0). Dapat dirumuskan sebagai:
Dimana TI= Taraf intensitas (desibell=dB)
1 Bell = 10 dB
Di udara terbuka pengurangan intensitas dinyatakan dengan
r = jarak dengan sumber
2.13. Efek Doppler
Efek Doppler terjadi pada saat terdapat gerak relative antara sumber dan pengamat/detector. Efek Doppler merupakan perubahan frekuensi (bertambah atau berkurang) yang disebabkan oleh gerak dari sumber dan atau pengamat/detector.
Ketika sedang menunggu kereta api melintasi suatu persimpangan,anda tentunya pernah mendengar bahwa peluit yang dibunyikan kereta api itu terdengar makin lama
makin tinggi ketika kereta api itu mendekat namun frekuensinya terdengar semakin
rendah ketika kereta api itu telah melewati anda menjauh.
Jadi Anda mendengar peluit itu seakan-akan melagukan suatu musik dengan nada yang semula makin lama makin tinggi, namun kemudian menjadi rendah kembali. Apa yang Anda dengar itu terjadi karena gejala yang dikenal sebagai Efek Doppler, untuk menghormati seorang Australia bernama Christina Andreas Doppler(1803-1855),yang pertama kali mengamati gejala ini.
Efek Doppler adalah gejala berubahnya frekuensi yang disengar seorang karena sumber bunyi bergerak relative terhadap pendengarnya.
17
Sumber bunyi yang relative bergerak terhadap pendengarnya,dapat berarti bahwa sumber bunyi diam dan pendengar mendekat atau menjauhi sumber,namun dapat juga pendengarnya yang diam sementara sumber bunyi yangbergerak mendekati atau menjauhi pendengar, bahkan juga kedua-duanya dalam keadaan bergerak.
Terjadinya efek Doppler tidak hanya dapat didengar tetapi juga dapat dilihat. Ingatlah kembali bahwa frekuensi gelombang menggambarkan jumlah gelombang yang melewati suatu titik tiap satuan waktunya. Frekuensi yang dipancarkan peluit kereta api sebenarnya tidak berubah. Yang berubah adalah frekuensi yang terdengar, dan kita katakan bahwa frekuensi sumber bunyi itu seakan-akan berubah, namun sekali lagi, frekuensi sumber bunyi tidak berubah.
Hubungan antara frekuensi yang terdengar dan frekuensi bunyi sesungguhnya tergantung pada kecepatan gerak sumber bunyi maupun kecepatan gerak pendengar. Hubungan itu dinyatakan oleh :
Vs = kecepatan sumber bunyi (m/s) Vp = kecepatan pendengar (m/s)
V = kecepatan rambat gelombang bunyi
Untuk mengisi tanda (+) atau (-) berlaku ketentuan sebagai berikut: a. Vp diisi (+), bila P (pendengar) mendekati S (sumber)
Vp diisi (-), bila P menjauhi S
b. Vs diisi (+), bila S menjauhi P Vs diisi (-),bila S mendekati P
Tinggi rendahnya bunyi tergantung pada frekuensi getaran sunber bunyi. Sedangkan kuat lemahnya bunyi tergantung pada besarnya amplitudo. Beberapa factor yang mempengaruhi kuatnya bunyi adalah,amplitudo,jarak sumber bunyi dengan pendengar,dan jenis medium.
18 BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
1. Getaran merupakan gerak bolak-balik suatu benda melalui titik setimbangnya secara
periodic.
2. Di dalam getaran juga terdapat tentang gaya harmonic,simpangan gerak,yang
pengaplikasiannya dikaitkan dengan frekuensi,amplitudo,periode dan simpangan.
3. Gelombang adalah getaran yang merambat,berdasarkan perantaraan mediumnya terdiri
dari dua jenis yaitu gelombang elektromagnetik yang tidak memerlukan medium perambatan dan gelombang mekanik yang memerlukan medium perambatan.
4. Berdasarkan arah getar relative terhadap arah rambatannya,dikenal gelombang
transversal dan gelombang longitudinal
5. Bagian-bagian dari gelombang juga terdapat gelombang berjalan dan gelombang
stasioner. Dimana gelombang stasioner terdiri dari gelombang pada ujung terikat dan pada ujung bebas, yang didalamnya juga mengaitkan frekuensi,periode,amplitudo,cepat rambat gelombang.
6. Pada umumnya gelombang yang dirambatkan membutuhkan medium perantara,kecuali
gelombang elektromagnetik yang dapat merambat di ruang hampa.
7. Kecepatan rambat gelombang tergantung pada jenis gelombang yang dirambatkan dam
karakteristik medium perantaranya.
8. Gelombang bunyi adalah gelombang yang dapat didengar dan di udara dirambatkan
sebagai gelombang longitudinal. Diruang hampa bunyi tidak dapat didengar.
9. Keras lemahnya bunyi ditentukan oleh intensitas bunyi dan taraf intensitasnya. Makin
jauh pendengar dari sumber bunyi,makin lemah pula bunyi yang didengar.
10.Efek Doppler adalah gejala berubahnya frekuensi yang didengar seseorang karena
19
DAFTAR PUSTAKA
1. Bueche F and Jerde D,Principles Of Physics,Mc Graw Hill,NewYork,1995.
2. Hidayat D, Prinsip – prinsip Fisika , Yudhistira, Jakarta,1999.
3. Foster B, Fisika SMU,Erlangga, Jakarta,2001.
4. Kanginin M, Fisika SMU,Cempaka putih, Jakarta,2000.
