SUMBER BUNYI

Sumber dari setiap bunyi adalah suatu getaran. Pada pembahasan kali ini kita akan belajar macam-macam sumber bunyi.

1. Dawai

Sumber bunyi berupa dawai yang paling sering kita jumpai adalah pada senar Gitar. Getaran pada senar gitar membentuk gelombang stasioner dengan kedua ujung terikat. Nada-nada yang dihasilkan senar gitar berbeda beda bergantung pada ketebalan dawai dan keeratan pemasangannya, dimulai dari nada dasar, nada atas ke-1, nada atas ke-2, dan seterusnya.

·         Nada dasar

Nada dasar adalah nada yang paling sederhana, hanya memiliki 1 perut dan 2 buah simpul. Nada dasar hanya memiliki setengah panjang gelombang. Jadi, jika panjang senar adalah l dan panjang gelombangnya adalah λ₀, maka nada dasar memiliki panjang gelombang  λ₀ = 2l.

·         Nada Atas Ke-1

Nada atas ke-1 adalah nada yang memiliki 2 perut dan 3 buah simpul. Nada atas ke-1 memiliki satu panjang gelombang. Jadi, jika panjang senar adalah dan panjang gelombangnya adalah λ₁, maka nada atas ke-1 memiliki panjang gelombang λ₁=l.

·         Nada Atas Ke-2

Nada atas ke-2 adalah nada yang memiliki 3 perut dan 4 buah simpul. Nada atas ke-2 memiliki satu setengah panjang gelombang. Jadi, jika panjang senar adalah dan panjang gelombangnya adalah λ₂, maka nada atas ke-2 memiliki panjang gelombang 3/2 λ₂ = l.

Besar frekuensi yang dihasilkan adalah :

Contoh Soal

Tentukanlah frekuensi nada atas ke-n!

Pembahasan:

Kita ketahui bahwa

Nada dasar : (1/2)λ₀ = l 

Nada atas ke-1 : λ₁=l

Nada atas ke-2 : (3/2)λ₂ = l

Maka deret yang didapatkan adalah (1/2)λ₀, λ₁=l, (3/2)λ₂ = l, ......., ([n+1]/2)λ_n = l.

Dengan demikian, frekuensi nada atas ke-n adalah f_n = v/ λ_n = (n+1)v/2l.

2. Kolom Udara

Sumber bunyi kolom udara umumnya kita temui pada seruling dan terompet. Dan istilah kolom udara juga dikenal dengan sebutan pipa organa. Pipa organa ada dua macam, yaitu pipa organa terbuka dan tertutup.

a. Pipa organa terbuka

Pipa organa juga sifatnya sama seperti dawai, ia dapat menghasilkan nada-nada yang berbeda. Mulai dari nada dasar, nada atas ke-1, nada atas ke-2, dan seterusnya. Dalam bahasan ini anda jangan bingung ketika mendapat animasi-animasi yang berupa simpul dan perut, memang anda sedang belajar gelombang bunyi, tapi sumbernya tetap getaran, yang merupakan gelombang transversal.

Nada dasar

Nada dasar pada pipa organa terbuka memiliki 2 perut dan 1 simpul. Jika panjang kolom udara adalah l, maka panjang gelombang nada dasarnya adalah l = ½ λ₀. Dengan demikian dapat kita cari frekuensi nada dasarnya, yaitu f₀ = v/λ₀ = v/2l.

Nada atas ke-1

Nada atas ke-1 pipa organa terbuka memiliki 3 perut dan 2 simpul. Jika panjang kolom udara adalah l, maka panjang gelombang nada atas ke-1 adalah λ₁, maka l = 3/2 λ₁. Dengan demikian frekuensi nada atas ke-1 yaitu f₁ = v/λ₁ = 3v/2l.

 

Nada atas ke-2

Nada atas ke-2 pipa organa terbuka memiliki 4 perut dan 3 simpul. Jika panjang kolom udara adalah l, dan panjang gelombang nada atas ke-2 adalah λ₂, maka l = 5/2 λ₁. Dengan demikian frekuensi nada atas ke-2 yaitu f₁ = v/λ₁ = 5v/2l.

Contoh Soal:

Tentukanlah frekuensi nada atas ke-n!

Pembahasan:

Kita ketahui bahwa

Nada dasar : (½)λ₀ = l

Nada atas ke-1 : (3/2)λ₁ = l

Nada atas ke-2 : (5/2)λ₂ = l

Maka deret yang didapatkan adalah (1/2)λ₀, (3/2)λ₁, (5/2)λ₂, ...... , ([2n+1]/2)λ_n=l.

Dengan demikian, frekuensi nada atas ke-n adalah

f_n = v/λ_n = [(2n+1)v]/2l

 

b. Pipa organa tertutup

Pipa organa tertutup juga dapat menghasilkan nada-nada yang berbeda. Mulai dari nada dasar, nada atas ke-1, nada atas ke-2, dan seterusnya.

Nada dasar

Nada dasar pipa organa tertutup memiliki 1 simpul dan 1 perut. Jika panjang kolom udara adalah l, dan panjang gelombang nada dasarnya adalah λ₀, maka l = (1/4)λ₀. Dengan demikian frekuensi nada dasar pipa organa tertutup adalah f₀ = v/λ₀ = v/4l.

Nada atas ke-1

Nada atas ke-1 pipa organa tertutup memiliki 2 simpul dan 2 perut. Jika panjang kolom udara adalah l, dan panjang gelombang nada dasarnya adalah λ₁, maka l = (3/4)λ₁. Dengan demikian frekuensi nada atas ke-1 adalah f₁ = v/λ₁ = 3v/4l.

Nada atas ke-2

Nada atas ke-2 pipa organa terbuka memiliki 4 perut dan 3 simpul. Jika panjang kolom udara adalah l, dan panjang gelombang nada dasarnya adalah λ₂, maka l = (5/4)λ₂. Dengan demikian frekuensi nada atas ke-1 adalah f₂= v/λ₂ = 5v/4l.

Contoh soal:

Tentukanlah frekuensi nada atas ke-n!

Pembahasan:

Kita ketahui bahwa :

Nada dasar : (1/4)λ₀ = l

Nada atas ke-1 : (3/4)λ₁ = l

Nada atas ke-2 : (5/4)λ₂ = l

Maka deret yang didapatkan adalah (1/4)λ₀, (3/4)λ₁, (5/4)λ₂, ..., ([2n+1]/4)λ_n = l.

Dengan demikian, frekuensi nada atas ke-n adalah f_n= v/λ_n = (2n+1)v/4l.