Artikel ini menjelaskan apa itu gelombang suara (atau gelombang suara) dalam fisika. Dengan demikian, Anda akan menemukan ciri-ciri gelombang bunyi, contoh benda yang menghasilkan gelombang bunyi, dan faktor-faktor yang mempengaruhi cepat rambat gelombang bunyi.
Apa itu gelombang suara?
Gelombang bunyi (atau gelombang bunyi ) adalah gelombang longitudinal yang dihasilkan dari getaran suatu sumber bunyi. Jadi, gelombang suara adalah gelombang yang ditangkap oleh sistem pendengaran kita dan kita sebut “suara”.
Gelombang bunyi merupakan gelombang tiga dimensi yang merambat melalui medium elastis. Oleh karena itu, gelombang bunyi juga merupakan gelombang mekanis , karena memerlukan medium yang dapat menyalurkan gangguannya.
Gelombang suara merambat dengan cara berosilasi ke arah yang sama dengan arah rambatnya. Hal ini menghasilkan zona kompresi, di mana molekul-molekulnya lebih dekat satu sama lain dan tekanannya lebih tinggi, dan zona ekspansi, di mana molekul-molekulnya terpisah dan tekanannya lebih rendah. Singkatnya, gelombang suara merambat, menghasilkan perubahan kepadatan dan tekanan molekul.
Bagian dari gelombang suara
Bagian-bagian gelombang bunyi (atau gelombang bunyi) adalah:
- Perpanjangan (y) : adalah jarak antara posisi gelombang dengan posisi setimbangnya.
- Amplitudo (A) : adalah jarak antara perpanjangan maksimum dan posisi setimbangnya.
- Siklus atau osilasi : merupakan lintasan gelombang dari satu titik ke titik ekuivalen berikutnya.
- Panjang gelombang (λ) : adalah jarak antara dua titik ekuivalen yang berurutan pada gelombang.
- Periode (T) : adalah waktu yang dibutuhkan gelombang untuk melakukan osilasi sempurna.
- Frekuensi (f) : adalah banyaknya osilasi atau getaran yang dihasilkan gelombang per satuan waktu.
- Frekuensi sudut atau pulsasi (ω) : ini adalah kecepatan gelombang melakukan osilasi.
- Kecepatan rambat (v) : adalah kecepatan rambat gelombang.
Contoh gelombang bunyi
Setelah kita melihat definisi gelombang suara, berikut beberapa contoh jenis gelombang tersebut untuk menyelesaikan asimilasi konsepnya.
Contoh gelombang bunyi:
- Gelombang yang dipancarkan pita suara merupakan gelombang bunyi.
- Gelombang yang dihasilkan oleh senar gitar merupakan gelombang bunyi.
- Garpu tala menghasilkan gelombang bunyi.
- Gelombang yang keluar dari speaker juga merupakan gelombang bunyi.
Ciri-ciri gelombang bunyi
Ciri-ciri gelombang bunyi (atau gelombang bunyi) adalah:
- Intensitas gelombang suara.
- Ketinggian gelombang suara.
- Timbre gelombang suara.
Masing-masing kualitas gelombang suara dijelaskan secara rinci di bawah ini.
Intensitas gelombang suara
Dalam praktiknya, kita mengasosiasikan intensitas gelombang suara dengan volume suara yang dirasakan. Namun dalam fisika, intensitas gelombang suara mengacu pada jumlah energi yang dibawa oleh gelombang tersebut.
Jadi, semakin besar jumlah energi yang diangkut per satuan waktu, semakin besar pula intensitas gelombang bunyinya. Demikian pula, semakin kuat suatu gelombang, semakin besar amplitudonya.
Dalam Sistem Internasional (SI), intensitas gelombang bunyi dinyatakan dalam watt dibagi meter persegi (W/m 2 ). Namun yang lebih umum digunakan adalah bel (B) atau desibel (dB) untuk mengukur intensitas gelombang suara.
Nilai ambang pendengaran manusia, yaitu intensitas terendah yang mampu ditangkap oleh sistem pendengaran kita, adalah antara 0 dB dan 25 dB.
Ketinggian gelombang suara
Nada gelombang suara mengacu pada frekuensi gelombang. Jadi, suara bernada tinggi merupakan gelombang suara berfrekuensi tinggi, sedangkan suara bernada rendah merupakan gelombang suara berfrekuensi rendah.
Manusia dapat memahami gelombang suara antara 20 Hz dan 20.000 Hz, bahkan batasan ini digunakan untuk mendefinisikan infrasonik dan ultrasonografi.
- Infrasonik : gelombang bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz.
- USG : gelombang bunyi dengan frekuensi lebih dari 20.000 Hz.
Gelombang suara berdering
Tergantung pada karakteristik sumber gelombang suara, timbre gelombang suara berbeda-beda. Sifat ini memungkinkan untuk membedakan dua gelombang suara yang mempunyai frekuensi dan intensitas yang sama.
Variasi timbre gelombang suara terlihat jelas pada alat musik. Misalnya, timbre gelombang suara yang dihasilkan gitar berbeda dengan timbre gelombang suara yang dihasilkan garpu tala atau biola.
Timbre gelombang suara bergantung pada benda yang memancarkan gelombang, oleh karena itu pada bentuk, ukuran, bahan, dll. Dari bodinya, timbre gelombang suara yang dihasilkan akan berbeda-beda.
kecepatan gelombang suara
Kecepatan rambat gelombang bunyi adalah kecepatan rambat gelombang. Oleh karena itu, semakin tinggi kecepatan gelombang suara, semakin cepat pula perjalanannya dari pemancar ke penerima.
Kecepatan rambat gelombang bunyi bergantung pada empat faktor utama:
- Kepadatan medium : gelombang suara merambat lebih cepat di lingkungan yang mempunyai kepadatan lebih tinggi.
- Elastisitas medium : semakin elastis suatu bahan atau medium yang dilintasi gelombang bunyi, maka semakin rendah kecepatannya.
- Kompresibilitas medium – Semakin besar kompresibilitas medium, semakin lambat rambat gelombang suara.
- Suhu medium : Suhu berbanding lurus dengan rambat gelombang bunyi, sehingga semakin tinggi suhu maka semakin cepat pula rambat gelombang tersebut.
Di bawah ini kami meninggalkan Anda tabel dengan nilai kecepatan rambat gelombang suara tergantung pada media rambatnya:
| Setengah | Kecepatan propagasi (m/s) |
|---|---|
| Karet | 54 |
| Memimpin | 1320 |
| Tembaga | 3560 |
| Air | 1490 |
| air laut | 1530 |
| Oksigen | 317 |
| Udara | 343 |