BUNYI DAN HUKUM MARSENNE

Bunyi atau suara adalah pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium.  Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, gas, dan padatJadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, dan udara. Kebanyakan suara adalah gabungan berbagai sinyal getar terdiri dari gelombang harmonis tetapi suara murni secara teoretis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar osilasi dan frekuensi yang diukur dalam satuan getaran Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam satuan tekanan suara desibel (dB).

A.    Gelombang Bunyi

Bunyi atau suara merupakan pemampatan mekanis atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Gelombang longitudinal ialah gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getar. Gelombang bunyi terdiri dari berbagai molekul-molekul udara yang bergetar merambat ke berbagai arah. Pada saat molekul-molekul tersebut berdesakan di beberapa tempat, akan menghasilkan wilayah tekanan tinggi. Tetapi, saat molekul-molekul tersebut berada di tempat lain merenggang, akan menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang yang memiliki tekanan tinggi maupun rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi.

B.    Sifat-sifat Gelombang Bunyi

             1. Dapat Dipantulkan

Berarti, gelombang yang dipantulkan dan menjadi bunyi akan terjadi bila bunyi tersebut mengenai permukaan benda yang keras, seperti permukaan dinding batu, semen, besi, kayu, dll.

              2. Dapat Dibiaskan

Terjadinya pembiasan (refiaksi) karena adanya pembelokan arah lintasan gelombang setelah melewati bidang batas antara 2 medium yang berbeda, contoh air atau benang.

3. Daapat Dipadukan

Contohnya, ada dua atau tiga macam bunyi yang menghasilkan suatu campuran bunyi yang lebih indah. Contohnya dalam pertunjukan orkestra, dimana ada beberapa alat music yang dimainkan bersamaan untuk menciptakan harmoni nada.

4.     Dapat Dilenturkan (difraksi)

Difraksi merupakan peristiwa pelunturan gelombang bunyi ketika melewati suatu celah sempit.

C.     Frekuensi Bunyi

Selain itu, berdasarkan frekuensinya bunyi juga dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu ;

1. Bunyi Audiosonik = frekuensinya antara 20 Hz hingga 20.000 Hz. Bunyi audiosonik adalah satu-satunya bunyi yang dapat kita dengar secara baik.
2. Bunyi Ultrasonik = frekuensinya diatas 20.000 Hz. Kita tidak dapat mendengarnya, tapi sebagian binatang dapat mendengarnya, misalnya seperti anjing dan kelelawar.
3. Bunyi Infrasonik = frekuensinya dibawah 20 Hz. Contohnya seperti gelombang bunyi yang disebabkan gempa bumi, halilintar, dan gunung berapi.

D.    Hukum Marsenne

Mengapa nada yang dihasilkan sebuah gitar berbeda-beda? Menurut hukum Mersenne, tinggi nada suatu senar atau tali gitar:

1.     berbanding terbalik dengan panjang senar;

2.     berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar;

3.     berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar;

4.     berbanding lurus dengan akar tegangan senar.

Hubungan ini dapat dinyatakan sebagai berikut

    

Keterangan

F = frekuensi (tinggi nada) satuan Hertz (Hz)

L = panjang senar satuan meter (m)

F = Tegangan senar satuan Newton (N)

A = Luas penampang senar satuan meter persegi (m²)

p = Massa jenis senar satuan kilogram per meter kubik (kg/m³)