Cepat Rambat Bunyi dan Perbedaan Kecepatan Perambatan Pada Medium

Amongguru.com. Cepat Rambat Bunyi dan Perbedaan Kecepatan Perambatan Pada Medium.

Cepat rambat bunyi merupakan jarak yang ditempuh gelombang bunyi tiap satu satuan waktu. Bunyi yang terdengar, tergantung pada jarak antara sumber bunyi dan pendengar serta waktu untuk perambatannya. Secara matematis, cepat rambat bunyi dapat dirumuskan sebagai berikut.

Dengan :

  • v = cepat rambat bunyi (m/s)
  • s = jarak tempuh (m)
  • t = waktu tempuh (s)

Untuk mengukur cepat rambat bunyi di udara, maka dapat dilakukan dengan menggunakan teknik resonansi.

Gelombang bunyi yang dihasilkan dari garputala yang dipukul akan merambat pada kolom udara dalam tabung dan mengenai permukaan air dalam tabung, selanjutnya dipantulkan kembali ke atas, sehingga berinterfensi.

Jika kedua geloombang bertemu di fase yang sama, maka akan terjadi interferensi yang saling memperkuat dan saat itu frekuensi getaran udara sama dengan  frekuensi garputala. Peristiwa tersebut dinamakan resonansi.

Resonansi pertama terjadi apabila panjang kolom udara sebesar \frac{1}{4}\lambda, resonansi kedua terjadi jika panjang kolom udara \frac{3}{4}\lambda, ketiga jika \frac{5}{4}\lambda dan seterusnya. Melalui mengukur panjang kolom udara pada saat terjadi resonansi, maka cepat rambat bunyi di udara dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

v = f × λ

dengan :

  • v = cepat rambat bunyi (m/s)
  • λ = panjang gelombang bunyi (m)
  • f = frekuensi garputala (Hz)

Pengaruh Jenis Medium Terhadap Cepat Rambat Bunyi

Bunyi hanya dapat merambat jika ada zat perantara atau medium. Medium ini dapat berupa zat padat, zat cair, atau gas.

Cepat rambat bunyi pada masing-masing medium tersebut berbeda-beda. Sebuah eksperimen membuktikan bahwa sebuah bunyi nyaring membutukan waktu lima sekon untuk sampai ke telinga manusia melalui udara. Jika bunyi tersebut merambat melalui air, ternyata  lebih cepat dan hanya membutuhkan waktu empat sekon.

Apabila bunyi tersebut melalui besi, ternyata hanya ,membutuhkan waktu tiga sekon lebih cepat daripada dalam zat cair. Sehingga urutan cepat rambat bunyi pada medium dari terbesar ke terkecil adalah dari zat padat, zar cair, dan zat gas.

Zat padat merambatkan bunyi lebih cepat daripada zat cair dan zat cair lebih cepat merambatkan bunyi daripada gas.

Selain jenis medium, cepat rambat bunyi juga dipengaruhi oleh besarnya suhu. Semakin tinggi suhu suatu ruangan, maka cepat rambat bunyi juga semakin besar.

Berikut ini tabel cepat rambat bunyi beberapa material pada suhu 20°C dan tekanan 1 atm.

Pada malam hari, suara kereta api akan terdengar lebih jelas daripada siang hari. Hal ini disebabkan pada malam hari, suhu permukaan bumi lebih kecil daripada suhu di udara. Bunyi merambat lebih lambat pada suhu rendah, sehingga pada malam hari suara kereta api tidak menyebar ke atas, tetapi menyebar ke permukaan bumi.

Contoh Soal :

  • Setelah terjadi kilat, 10 sekon kemudian terdengar bunyi petir. Jika kecepatan bunyi di tempat tersebut 340 m/s, hitunglah jarak pendengar dengan sumbr bunyi petir!

Penyelesaian :

Diketahui :

t = 10 sekon, v = 340 m/s

Ditanyakan : jara pendenar ke sumber bunyi (s)

Jawab :

s = v x t

s = (340 m/s) (10 s)

s = 3.400 meter

Jadi jarak pendengar ke sumber bunyi adalah 3.400 meter.

  • Gelombang bunyi merambat di udara dengan kecepatan 300 ms/s. Apabila panjang gelombangnya 25 cm, maka berapakah frekuensi gelombang tersebut?

Penyelesaian :

Diketahui :

v = 300 m/s, λ = 25 cm = 0,25 m

Ditanyakan : frekuensi gelombang (f)

Jawab :

f = v/λ

f = (300 m/s)/0,25 m

f = 1.200 Hz

Jadi frekuensi gelombang tersebut adalah 1.200 Hz.

Demikian ulasan mengenai Cepat Rambat Bunyi dan Perbedaan Kecepatan Perambatan Pada Medium. Semoga bermanfaat.

Tinggalkan Balasan