Intensitas dan Taraf Intensitas bunyi - Situs Matematika dan Fisika - Situs Matematika dan Fisika

Intensitas dan Taraf Intensitas bunyi

Rambatan bunyi adalah ramabatan gelombang, sedangkan rambatan gelombang adalah salah satu bentuk rambatan energi. Makin besar energi bunyi yang diterima makin nyaring suara yang kita dengar.

INTENSITAS BUNYI.

Yang dimaksud dengan intensitas bunyi ialah : Besar energi bunyi tiap satuan waktu tiap satuan luas yang datang tegak lurus.

Also Read:

Dapat dirumuskan sebagai :

I = \frac{P}{A}

I = Intensitas bunyi dalam watt/m2 atau watt/cm2

A = Luas bidang bola dalam m2 atau cm2

P = Daya bunyi dalam J/det atau watt.

Bila S merupakan sumber bunyi yang berdaya P watt dan energi bunyi merambat ke segala arah sama rata, Intensitas bunyi di titik yang jaraknya R dari S adalah :

I = \frac{P}{4\pi R^{2}}

I_{1} : I_{2} = \frac{1}{R_{1}^{2}} : \frac{1}{R_{2}^{2}}

Kesimpulan : Intensitas bunyi berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.

TARAF INTENSITAS BUNYI ( TI )

Intensitas bunyi terkecil yang masih merangsang pendengaran disebut harga ambang pendengaran, besarnya 10-12 watt/m2. Intensitas bunyi terbesar yang masih dapat didengar tanpa menimbulkan rasa sakit pada telinga sebesar 1 watt/m2. Logaritma perbandingan intensitas bunyi dengan harga ambang pendengaran disebut Taraf Intensitas Bunyi.

T I = log\frac{I}{I_{0}}

TI taraf intensitas bunyi dalam : Bel.

I adalah intensitas bunyi.

Io adalah harga ambang pendengaran.

Bila satuan TI dalam Decibel ( dB ) hubungan di atas menjadi :

1 Bel = 10 dB.

INTERFERENSI 2 GELOMBANG BERFREKWENSI BERBEDA SEDIKIT MENIMBULKAN LAYANGAN.

Sebuah titik P mulai bergetar karena mendapat usikan dari dua gelombang yang frekwensi f1 dan f2, dimana f1 – f2 = ( bilangan kecil ), Getaran yang dilakukan P oleh pengaruh gelombang-gelombang tersebut masing-masing mempunyai persamaan sebagai berikut :

Persamaan gelombang yang pertama : y1 = A1 sin 2 \pi f1 t

Persamaan gelombang yang kedua : y2 = A2 sin 2 \pi f2 t

Dalam hal ini A1 = A2 = A, sehingga superposisi kedua gelombang dinyatakan dengan :

y = y1 + y2

y = A sin 2 \pi f1 t + A sin 2 $latex\pi$ f2 t

y = 2A sin 2 $latex\pi \frac{1}{2}$ (f1 + f2 ) t . cos 2 \pi \frac{1}{2} (f1 – f2) t

y=A\sin\frac{\omega_{1}+\omega_{2}}{2}t.\cos\frac{\omega_{1}+\omega_{2}}{2}t

Karena f_{1}-f_{2}=\delta, maka persamaan di atas menjadi :

y=2A\sin2\pi\frac{1}{2}(f_{1}+f_{2})t.\cos2\pi\frac{1}{2}\delta t

Karena nilai \delta kecil, maka nilai \frac{1}{2} (f1 + f2 ) t = \frac{1}{2} ( f + f + \delta ) = f

Sehingga persamaan di atas dapat ditulis :

y=2A\cos\pi\delta t.\sin2\pi ft

Persamaan di atas dapat dianggap sebagai persaman getaran selaras dengan frekwensi f dan amplitudo yang tergantung dari pada waktu, yaitu 2A\cos\pi\delta t. Ini berarti amplitudo tersebut mempunyai frekwensi \frac{1}{2}\delta dan periode \frac{2}{\delta} detik. Ini berarti bahwa dalam selang waktu \frac{2}{\delta} detik amplitudo mencapai harga nol – ekstrim – nol – ekstrim – nol.

Karena kuat bunyi (intensitas bunyi) berbanding lurus dengan kuadrat amplitudonya, maka makin besar amplitudonya, makin kuatlah bunyi tersebut, sehinga dalam interval \frac{2}{\delta} detik tersebut juga akan terdengar bunyi lemah – kuat – lemah – kuat – lemah sesuai dengan pengertian satu layangan.

Layangan adalah interferensi dua getaran harmonis yang sama arah getarnya, tetapi mempunyai perbedaan frekwensi sedikit sekali. Misalnya dua getaran A dan N berturut-turut mempunyai frekwensi f1 = 4 Hz dan f2 = 6 Hz

Mula-mula kedua sumber getar bergetar dengan fase sama, jadi superposisi gelombang saling memperkuat atau terjadi penguatan. Setelah beberapa saat getaran B mendahului \frac{1}{2} getaran dari pada A, sehingga fasenya berlawanan, jadi saat ini superposisi saling menghapus. Beberapa saat kemudian B bergetar satu getaran lebih dahulu dari A, maka saat ini fase A dan B sama lagi dan terjadi superposisi saling memperkuat lagi, artinya terjadi terjadi penguatan lagi dan seterusnya.

Dari grafik di atas terlihat bahwa amplitudo dari superposisi adalah y = y1 + y2 yang harganya bertambah besar dari nol sampai maksimum dan kemudian menjadi kecil lagi dari maksimum sampai nol.

Pada saat terjadi amplitudo maksimum, maka interferensi mencapai terkuat atau terjadi penguatan dan pada saat amplitudo minimum terjadi interferensi pelemahan. Yang dimaksud dengan satu layangan ialah bunyi yang terdengar keras- lemah – keras atau lemah – keras – lemah, seperti yang terlihat pada grafik.

Jika untuk terjadi satu layangan diperlukan waktu \frac{1}{n} detik, maka dalam satu detik terjadi layangan. Bilangan ini ternyata sama dengan selisih frekwensi antara sumber bunyi yang menimbulkannya.

Jadi :

\delta = / f1 – f2 /

\delta = jumlah layangan.

f1 dan f2 adalah frekwensi-frekwensi yang menimbulkan layangan.

}
%d blogger menyukai ini: