Kegiatan Belajar III

KEGIATAN BELAJAR III

Gelombang bunyi merupakan rambatan energi yang berasal dari sumber bunyi yang merambat ke segala arah, sehingga muka gelombangnya berbentuk bola. Gelombang bunyi yang dihasilkan sape’ juga memiliki energi gelombang bunyi yang menembus permukaan bidang tiap satu satuan luas tiap detiknya. Hal ini disebut intensitas bunyi. Apabila sumber bunyi memiliki daya sebesar P watt, maka besarnya intensitas bunyi I, di suatu tempat yang berjarak r dari sumber bunyi dapat dinyatakan sebagai berikut:

                                 (16)

 

Keterangan:

I = intensitas bunyi (watt/m2)

P = daya (watt)

A = luas (m2)

r = jarak (m)

 

Perbandingan intensitas gelombang bunyi pada suatu titik yang berjarak r1 dan r2 dari sumber bunyi adalah:

                                          (17)

Perhatikanlah contoh berikut!

 

Pertanyaan

Sebuah speaker aktif dengan daya tertentu mampu memancarkan bunyi secara berkesinambungan.  Perhatikan data pada tabel berikut

Jarak (m) Intensitas (W/m2)
2 1,12
2,5 0,72
3 0,5

Simpulkanlah hubungan ketiganya berdasarkan data pada soal.

Diketahui :

Data dengan menggunakan sebuah speaker aktif

Jrak (m) Intensitas (W/m2)
2 1,12
2,5 0,72
3 0,5

Ditanya : kesimpulan

 

Jawab :

Speaker yang digunakan hanya satu, maka P tetap. Persamaan yang menunjukkan hubungan P, r, dan I adalah:

P tetap, maka menjadi:

Berdasarkan tabel, dapat disimpulkan bahwa semakin besar jarak antara pendengar dan speaker, maka semakin kecil pula intensitas bunyi yang didengar.

Apabila terdapat n buah sumber bunyi yang identik, misalkan n seniman yang memainkan sape’ yang sama persis, maka intensitas total gelombang bunyi merupakan penjumlahan aljabar terhadap intensitas masing-masing sumber bunyi, yaitu:

           (18)

Telinga manusia dapat mendeteksi bunyi dengan intensitas serendah 10-12 W/m2 dan setinggi 1 W/m2 (bila lebih tinggi lagi akan terasa menyakitkan). Hubungan antara sensasi kenyaringan yang didengar dan besaran fisika terukur yang disebut Taraf Intensitas, maka dapat dinyatakan dalam skala logaritmik. Taraf Intensitas bunyi (TI) didefinisikan sebagai berikut:

\inline \LARGE TI= 10\log\left ( \frac{I}{I_{0}} \right )                                     (19)

Keterangan:

TI = Taraf Intensitas Bunyi (dB)

I   = intensitas bunyi terukur (watt/m2)

I0  = intensitas bunyi terendah yang dapat didengar (watt/m2)

Apabila terdapat n buah sumber bunyi identik yang memiliki taraf intensitas TI, maka taraf intensitas total TItotal adalah:

\inline \LARGE TI_{2}= TI_{1} - 10 log\, n                          (20)

Apabila taraf intensitas bunyi di suatu titik yang berjarak r1 dari sumber bunyi adalah TI1 dan yang berjarak r2 adalah TI2, maka:

\inline \LARGE TI_{2}= TI_{1} - 20 log\, \frac{r_{2}}{r_{1}}                        (21)

Sebagai contoh, perhatikan permasalahan dibawah ini!

 

Pertanyaan

3 buah sape’ yang identik dimainkan di atas panggung seni dengan menggunakan sebuah speaker berdaya P, dengan intensitas bunyi I. Seorang penonton berjarak r mendengarkan permainan sape’ tersebut. Setujukah anda bahwa sumber bunyi yang didengar si penonton berjumlah 3? Berdasarkan jawaban tersebut, bagaimanakah cara menentukan TItotal – nya? Jelaskan!

Diketahui:

Sape’ berjumlah 3

Sebuah Speaker dengan daya P, Intensitas I. jarak pendengar r.

Ditanya:

a. n sumber bunyi?

b. TItotal = ?

 

Jawab:

a. Tidak setuju, karena jumlah sumber bunyi hanya 1, yaitu speaker. 3 buah sape tersebut menggunakan pengeras bunyi berupa speaker tunggal, maka bagi pendengar, ketiga buah sape bukan merupakan sumber bunyi.

b. Persamaan untuk menentukan TItotal adalah \inline \LARGE TI_{2}= TI_{1} - 10 log\, n

 

n yang dimaksud adalah jumlah sumber bunyinya. Namun sumber bunyi hanya satu.

 

Jika memang ingin melakukan perhitungan maka TItotal sama dengan  tanpa perlu menghiraukan n, sehingga digunakan persamaan:

error
 

Tes Formatif 3

3.1 Persamaan untuk menentukan intensitas bunyi I adalah sebagai berikut:

Intensitas I, dipengaruhi oleh daya P, dan jarak r. Berdasarkan persamaan tersebut tentukan:

a. Saat P tetap, bagaimana hubungan r dan I

b. Saat r tetap, bagaimana hubungan P dan I

c. Saat I tetap, bagaimana hubungan P dan r

 

3. 2 Roni dan Anies sedang bermain sape’ bersama. Taraf intensitas bunyi sape’ yang dimainkan Roni 10 dB, sedangkan intensitas bunyi sape’ yang dimainkan Anies 3,16 x 10-4 W/m2.

a. Berapakah perbedaan taraf intensitas bunyi sape’ yang dimainkan Roni dan Anies? (I0= 10 -13 W/m2)

b. Menurut anda intensitas bunyi sape’ yang dimainkan Roni lebih kecil atau lebih besar dari sape’ Anies? Jelaskan?

c. Jika Anies memainkan sape’ dengan intensitas bunyi yang lebih besar dari sebelumnya bagaimanakah pengaruhnya terhadap taraf intensitasnya?