Getaran kelas 8

Sumber : pixabay.com/

GETARAN,

GELOMBANG

DAN BUNYI

BAB

11

Getaran, Gelombang dan Bunyi

Getaran

Gelombang

Bunyi

Frekuensi

Periode

Amplitudo

Gelombang

elektromagnetik

Gelombang

mekanik

Gejala yang diamati

Karakteristik bunyi

Jangkauan frekuensi

PETA KONSEP

Getaran adalah gerakan suatu benda di sekitar titik keseimbangannya pada
lintasan tetap. Satu getaran adalah gerakan bolak-balik satu kali penuh.

Getaran selaras bandul pada pegas

Sumber: dokumen
penerbit

GETARAN

Frekuensi ialah banyaknya getaran yang terjadi dalam satu sekon.

Keterangan :

Σ getaran = jumlah getaran
f = frekuensi ( Hertz disingkat Hz )
t = waktu ( s )

Dengan demikian dapat dirumuskan:

FREKUENSI GETARAN

Periode ialah waktu yang dibutuhkan untuk terjadi satu getaran.

Keterangan :

T = periode, satuannya sekon ( s )
f = frekuensi, satuannya Hertz ( Hz )

Rumus:

PERIODE GETARAN

Multiple Choice

Sebuah benda bergetar sebanyak 300 kali dalam waktu 100 sekon. Periode benda tersebut adalah ...

• 4/3 sekon

• 3/3 sekon

• 2/3 sekon

• 1/3 sekon

PERIODE GETARAN

CONTOH SOAL

Dalam 0,5 menit terjadi 6000 getaran . Berapakah frekuensi getaran
tersebut ? Dan berapakah periodanya ?

Jawab

: a. f = (💧

getaran ) / t

= ( 6000 ) / 30

= 200 Hz

b. T = 1/ f

= 1/ 200

= 0,005 sekon

Multiple Choice

Perhatikan gambar di atas !.

Jumlah gelombangnya = ...

• $$2\frac{1}{2}\ gelombang$$  

• $$3\ gelombang$$  

• $$4\frac{1}{2}\ gelombang$$  

• $$6\ gelombang$$  

�Gelombang adalah getaran yang merambat.

�Getaran ini sebetulnya adalah bentuk energi berupa usikan atau gangguan.

�Gelombang adalah suatu cara untuk memindahkan energi dari satu tempat
ke tempat lain.

�GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

�GELOMBANG MEKANIK

Berdasarkan media rambatnya gelombang terbagi menjadi dua jenis, yaitu:

GELOMBANG

Multiple Choice

Perhatikan gambar di atas !.

Jumlah gelombangnya = ...

• $$2\ gelombang$$

• $$2\frac{1}{2}\ gelombang$$

• $$3\ gelombang$$

• $$5\ gelombang$$

Gelombang elektromagnetik
adalah gelombang yang
tidak memerlukan zat
perantara dalam
rambatannya.
Contoh: gelombang
Radio.

Gelombang longitudinal
ialah gelombang yang arah
getarannya sejajar atau
berimpit dengan arah
rambatannya.

GELOMBANG

Multiple Choice

Ketika kita melemparkan sebuah batu kecil ke dalam sebuah kolam yang tenang, kita mengamati pola lingkaran yang bergerak membesar. Yang kita amati adalah gejala…

• Gelombang transversal dan setiap bagian air bergerak menjauh dari tempat dijatuhkannya batu kecil.

• Gelombang transversal dan setiap bagian air bergerak naik turun pada posisi yang tetap.

• Gelombang longitudinal, dan setiap bagian air bergerak menjauh dari tempat dijatuhkannya batu kecil.

• Gelombang longitudinal, dan setiap bagian air bergerak naik turun pada posisi yang tetap.

�GELOMBANG TRANSVERSAL

�GELOMBANG LONGITUDINAL

Berdasarkan arah getarannya, gelombang terbagi menjadi:

Gelombang transversal
ialah gelombang yang arah
getarannya tegak lurus
terhadap arah penjalaran.

Gelombang longitudinal
ialah gelombang yang arah
getarannya sejajar atau
berimpit dengan arah
rambatannya.

GELOMBANG

Multiple Choice

Berikut ini adalah ciri gelombang longitudinal, kecuali…

• Merambat secara merapat dan merenggang

• Arah rambatannya searah dengan arah usikannya

• Arah rambatnya tegak lurus terhadap arah usikannya

• Panjang gelombangnya terdiri dari satu rapatan dan satu renggangan

� GELOMBANG TRANVERSAL

a-b-c

= bukit gelombang

c-d-e

= lembah gelombang

b

= punck gelombang

d

= dasar gelombang

a, c, e, g = simpul-simpul gelombang
b-b’,d-d’ = amplitudo

GELOMBANG

Multiple Choice

Sebuah balon meletus dan pada detik ke 5 terdengar oleh Justin. Jika cepat rambat gelombang unyi di udara 5 m/s maka jarak sumber bunyi ke pendengar adalah ...

• 5 m

• 10 m

• 15 m

• 25 m

� GELOMBANG LOGITUDINAL

Gelombang yang merambat berupa rapatan dan
regangan yang bergetar sejajar dengan arah rambatnya.

GELOMBANG

Periode adalah waktu yang

dibutuhkan untuk terjadi satu

gelombang disebut perioda.

Contoh:

Jika dalam 1 sekon terjadi 100

gelombang. Berarti untuk terjadi 1

gelombang diperlukan waktu 1/100

sekon ( = 0,01 s ). Berarti perioda

gelombang tersebut adalah 0,01 s.

� PERIODE

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Frekuensi ( f )
gelombang adalah
banyaknya gelombang
yang terjadi dalam 1
sekon.

Keterangan :
F

= frekuensi, satuannya Hertz ( disingkat Hz )

Σ Gelombang = jumnlah gelombang
t = waktu, satuannya sekon ( disingkat s )

� FREKUENSI

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

CONTOH SOAL

Perioda sebuah gelombang adalah 0,025 s. Berapakah frekuensi gelombang
tersebut? Dalam 10 s akan terjadi berapa gelombang ?
Jawab

: a. f = 1/T

= 1 / 0,025 (1/s )

= 40 Hz

b. f = Σ gelombang / t

Σ gelomb

= f x t

= 40 x 10

= 400 buah gelombang

Panjang satu gelombang atau panjang gelombang (λ ) adalah sama
dengan panjang jarak yang ditempuh oleh gelombang dalam waktu
satu perioda.

Misalnya perioda suatu gelombang adalah 0,1 s.
Dalam 1 sekon gelombang menempuh jarak 10 m.
Dengan demikian panjang gelombang tersebut
adalah ( 10/1 ) x 0,1 = 1 m.

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

� PANJANG GELOMBANG

Kelajuan rambat gelombang

ialah besarnya jarak yang

ditempuh oleh gelombang tiap

1 sekon.

Keterangan :
v = kelajuan rambat gelombang ( m/s )
s = jarak yang di tempuh ( m )
t = waktu tempuh ( s )

PERIODE, FREKUENSI, PANJANG GELOMBANG DAN
CEPAT RAMBAT GELOMBANG

� CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Pemantulan gelombang pada tali

dengan ujung tetap

Pemantulan gelombang pada

tali dengan ujung bebas

Gelombang memiliki sifat dapat memantul.

Sumber: Dokumen penerbit

PEMANTULAN GELOMBANG

Bunyi adalah hasil getaran
sebuah benda. Namun,
semua getaran dapat
menghasilkan bunyi yang
dapat didengar.

Jika kamu bersuara sambal
memegang leher, tentu kamu
akan merasakan getaran di
leher. Lonceng yang berbunyi,
tentu akan terasa getarannya
jika kamu pegang. Bunyi
memang dihasilkan oleh
benda-benda yang bergetar

BUNYI

�Jenis-jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensi

✔

Ultrasonik (frekuensinya lebih dari 20.000 Hz),tidak dapat
didengar telinga manusia.

✔

Audiosonik (frekuensinya didaerah 20 Hz – 20.000 Hz), dapat
didengar telinganmanusia normal.

✔

Infrasonik (frekuensinya kurang dari 20.000 Hz), tidak dapat
didengar telinga manusia.

BUNYI

Beberapa hewan yang dapat menangkap infrasonik dan ultrasonik.

✔ Jangkrik
✔ Anjing

INFRASONIK

✔ Kelelawar, dikenal

memiliki radar alami

✔ Ikan paus
✔ Ikan lumba-lumba

ULTRASONIK

BUNYI

�Jenis-jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensi

Pemanfaatan Ultrasonik

✔

Menghancurkan tumor atau batu ginjal

✔

USG(Ultrasonografi) digunakan untuk mempelajari dalam bagian tubuh

yang tidak boleh kena sinar X yang berbahaya

✔

Untuk deteksi dan komunikasi (Sonar) di bidang teknologi kelautan

✔

Memeriksa bagian dalam tubuh

✔

Kacamata orang buta

✔

Memeriksa kerusakan logam

✔

Membunuh nyamuk penyebab demam berdarah

BUNYI

�Jenis-jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensi

Bunyi yang sampai ke telinga kita pada umumnya melalui medium udara. Dalam rambatan bunyi
ini, molekul udara tidak ikut berpindah. Bunyi ini merambat dalam gelombang longitudinal.

❑

Udara (Gas)

Saat menyelam dalam air, kita dapat mendengar bunyi dari batu yang dijatuhkan ke air tersebut.
Cepat rambat bunyi pada zat cair lebih besar dibandingkan dengan cepat rambat bunyi pada gas
karena jarak antarmolekul zat cair lebih dekat dibandingkan dengan jarak antarmolekul gas.

❑

Zat Cair

Seseorang yang mendekatkan telinganya ke tanah dapat mendengar bunyi yang
diakibatkan getaran truk yang melintas.

❑

Zat Padat

BUNYI

�Medium Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi adalah besarnya jarak yang ditempuh oleh
bunyi tiap sekon.

Keterangan :
v = kelajuan rambat bunyi (m/s )
s = jarak yang ditempuh ( m )
t = waktu tempuh ( s )

BUNYI

�Cepat Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi udara pada beberapa suhu.

00 C � 331,3 m/s
150 C � 340 m/s
250 C� 347 m/s

BUNYI

�Cepat Rambat Bunyi

Kuat bunyi tergantung pada :
✔

besarnya amplitudo (Makin besar amplitudo, makin kuat bunyi itu).

✔

Juga tergantung pada jarak antara sumber bunyi dengan pendengar.

�Tinggi Bunyi dan Warna Bunyi

✔

Tinggi bunyi adalah tinggi rendahnya bunyi yang keluar

✔

Tinggi rendah bunyi tergantung pada frekuensi getaran sumber bunyi. (Makin besar
frekuensi sumber bunyi, makin tinggi pula bunyi yang dapat kita dengar)

✔

Warna bunyi adalah bunyi yang sebenarnya memiliki frekuensi sama namun terdengar
berbeda(dapat terjadi pada manusia yang bersama menyanyi dan alat musik)

✔

Warna bunyi disebabkan karena alat/organ pita suara yang bergetar berbeda. Pada
manusia terbukti saat pria dan wanita menyanyi bersama. Pada alat musik nada do
pada piano berbeda dengan nada do pada organ

BUNYI

�Kuat Bunyi

✔ Intensitas bunyi adalah besaran yang menyatakan berapa besar daya

bunyi tiap satuan luas

✔ Satuan intensitas bunyi adalah watt/m2 atau W/m2

✔ Intensitas bunyi tergantung pada amplitudo sumber bunyi dan jarak

antara pendengar dan sumber bunyi

�Layangan

Adalah dua sumber bunyi yang frekuensinya hampir sama bergetar dalam
waktu yang bersamaan sehingga hasil getarannya akan saling
mengganggu.

BUNYI

�Intensitas Bunyi

✔

Nada adalah bunyi yang teratur frekuensinya.

✔

Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur disebut dengan desah.

✔

Dentum adalah desah yang bunyinya sangat keras seperti suara bom

�Frekuensi pada Senar atau Dawai

Menurut hukum Mersenne, frekuensi senar (f) :

a.Berbanding terbalik dengan panjang senar (l)

b.Berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar (A)

c.Berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar (p) dan

d.Sebanding dengan akar tegangan senar (T)

BUNYI

�Nada, Desah dan Dentum

Dengan:
f = frekuensi senar (Hz)
T = tegangan senar (kg m/s2)
L = panjang senar (m)
A = luas penampang senar (m2)
P = massa jenis senar (kg/m3)

�Resonansi

Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh
getaran benda lain.

BUNYI

�Resonansi

❑

Resonansi Kolom Udara

Sedikit demi sedikit dengan air
dalam tabung dikurangi dengan
membuka kran. Sambil
mengurangi air tersebut sebuah
garpu tala yang frekuensinya
misalnya 400 Hz, selalu
digetarkan di mulut gelas.

BUNYI

Pada ketinggian kolom udara
tertentu, misalnya 20 cm, akan
terdengar suara dengung yang
cukup nyaring. Jika sudah
terdengar dengung ini berarti
sudah terjadi Resonansi antara
sumber getar, yaitu garpu tala
dengan kolom udara.

❑

Resonansi Kolom Udara

1.Misalnya pada panjang kolom udara 20 cm terjadi resonansi, berarti udara yang
panjangnya 20 cm itu telah ikut bergetar karena getaran garpu tala.

2.Panjang kolom udara ini merupakan ¼ panjang gelombang ( ¼ λ ) sumber bunyi
atau garpu tala. Jika ¼ panjang gelombang adalah 20 cm, maka panjang
gelombangnya (λ ) adalah 20 cm x 4 = 80 cm = 0,8 m.

3.Karena panjang λ = 0,8 m, dan frekuensi sumber bunyi adalah 400 Hz, maka
besarnya kelajuan rambat bunyi di udara pada saat itu dapat dihitung :

v = λ f
= 0,8 m x 400 Hz
= 320 m/s
Jadi cepat rambat bunyi di udara pada saat itu adalah 320 m/s.

�Resonansi

BUNYI

Selaput tipis merupakan benda yang mudah beresonansi untuk tipa macam getaran.
Contoh selaput tipis ini adalah selaput gendang pendengaran pada telingan kita.

Frekuensi benda sama dengan frekuensi sumber getar,

panjang kolom udara merupakan kelipatan ganjil dari ¼ panjang gelombang sumber bunyi

terdapat selaput tipis.

Jadi, resonansi dapat terjadi jika :

❑

Resonansi Selaput Tipis

�Resonansi

BUNYI

Manfaat resonansi:

Resonansi dapat
memperkuat bunyi asli.
Contoh: suara kita
terdengar lebih nyaring
karena sekitar selaput
suara kita ada udara,
suara kentongan
terdengar nyaring karena
ada rongga udara.

Kerugian resonansi:

Karena resonansi bunyi
bom yang keras dapat
meruntuhkan gedung
atau kaca jendela
pecah.

❑

Manfaat dan Kerugian Resonansi

�Resonansi

BUNYI

Hukum Pemantulan Bunyi :
- Bunyi datang, bunyi pantul,

dan garis normal (n) terletak
pada satu bidang datar.

- Sudut datang sama dengan

sudut pemantul ( i = r )

Hukum pemantulan bunyi

❑

Hukum Pemantulan Bunyi

�Pemantulan Bunyi

BUNYI

1.Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli.

2.Gaung atau kerdam

✔Jika jarak antara dinding pemantul dengan sumber bunyi agat
dekat, misalnya sekitar 25 m – 30 m, maka sebelum selesai
mengucapkan sebuah suku kata, bunyi pantul sudah datang.
Karena itulah bunyi pantul ini akan mengganggu bunyi asli. Dengan
demikian bunyi asli akan terdengar tidak jelas.

3.Gema
✔Bunyi pantul yang terdengar jelas setelah bunyi asli disebut gema
(karena jarak dinding pemantul dan sumber bunyi relatif jauh.

❑

Hukum Pemantulan Bunyi

�Pemantulan Bunyi

BUNYI

Menghitung kedalaman laut
Osilator yang digetarkan akan menghasilkan getaran ultrasonik. Getaran ultrasonik ini
diarahkan ke dasar laut. Sesampaui di dasar laut, getaran ini akan dipantulkan oleh
dasar laut. Pantulannya ini akan diterima oleh hidrofon. Sebuah alat pencatat akan
mencatan selang waktu antara getaran dikirim dan getaran pantul yang diterima. Jika
kelajuan rambat bunyi di air laut diketahui, maka kedalaman laut akan bisa dihitung.

Survei Geofisika
Dengan alat yang canggih ahli geologi dan ahli geokimia dapat mengenali daerah yang
berpotensi untuk pengeboran minyak. Pemantulan dan pembiasan gelombang bunyi
yang merambat melalui bumi secara terperinci mengungkapkan struktur dan hubungan
antar berbagai lapiasan di bawah permukaan bumi.

❑

Manfaat Pemantulan Bunyi

�Pemantulan Bunyi

BUNYI

BUNYI

CONTOH SOAL

Pantulan dari getaran yang dipancarkan oleh osilator diterima setelah
menempuh waktu ¼ sekon. Berapakah kedalaman laut di tempat itu jika
kelajuan rambat bunyi di air laut 1 400 m/s ?

Jawab

: Jarak kedalaman laut telah ditempuh

dua kali, maka :
v = 2d/t
2d = v x t
2d = 1 400 m/s x ¼ s
2d = 350 m
d = 175 m

Jadi, kedalaman laut di tempat tersebut adalah 175 m

Sumber bunyi yang diam didengar oleh pendengar diam (kiri) sumber

bunyi yang bergerak mendekati pendengar yang diam (kanan)

Sumber: dokumen penerbit

EFEK DOPLER

1. Sumber bunyi yang mendekati pendengar akan memberikan frekuensi

yang lebih besar dari pada frekuensi aslinya. Makin tinggi frekuensi
sebuah sumber bunyi, maka bunyi akan semakin tinggi kedengarannya.

2. Sebaliknya jika sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar, bunyi akan

terdengar semakin rendah. Hal ini disebabkan frekuensi yang diterima
oleh pendengar semakin berkurang.

3. Kuat bunyi akan semakin rendah, jika sumber bunyi dan pendengar

sama-sama bergerak saling menjauh.

EFEK DOPLER

Multiple Choice

Sebuah ayunan matematis dalam waktu 10 sekon melakukan 8 getaran. Periode getaran ayunan sebesar.....sekon.

• 1,80

• 1,25

• 1,20

• 0,80

Multiple Choice

Perhatikan gambar!

Berdasarkan ilustrasi bandul tersebut, satu getaran penuh merupakan gerakan yang dilakukan pada titik?

• A-B-C

• B-A-B-C-B

• B-C-B-A

• C-B-A-B-A

Multiple Choice

Perhatikan gambar!

Berdasarkan ilustrasi bandul tersebut, satu getaran penuh merupakan gerakan yang dilakukan pada titik?

• A-B-C

• B-A-B-C-B

• B-C-B-A

• C-B-A-B-A

Multiple Choice

jika frekuensi bandul sebesar 5 Hz, maka dalam 1 menit, bandul bergetar sebanyak...

• 12 getaran

• 30 getaran

• 60 getaran

• 300 getaran

Multiple Choice

Sebuah benda bergetar sebanyak 300 kali dalam waktu 100 sekon. Periode benda tersebut adalah ...

• 4/3 sekon

• 3/3 sekon

• 2/3 sekon

• 1/3 sekon

Multiple Choice

Perhatikan gambar di atas !.

Jumlah gelombangnya = ...

• $$2\frac{1}{2}\ gelombang$$  

• $$3\ gelombang$$  

• $$4\frac{1}{2}\ gelombang$$  

• $$6\ gelombang$$  

Multiple Choice

Perhatikan gambar di atas !.

Jumlah gelombangnya = ...

• $$2\ gelombang$$

• $$2\frac{1}{2}\ gelombang$$

• $$3\ gelombang$$

• $$5\ gelombang$$

Multiple Choice

Ketika kita melemparkan sebuah batu kecil ke dalam sebuah kolam yang tenang, kita mengamati pola lingkaran yang bergerak membesar. Yang kita amati adalah gejala…

• Gelombang transversal dan setiap bagian air bergerak menjauh dari tempat dijatuhkannya batu kecil.

• Gelombang transversal dan setiap bagian air bergerak naik turun pada posisi yang tetap.

• Gelombang longitudinal, dan setiap bagian air bergerak menjauh dari tempat dijatuhkannya batu kecil.

• Gelombang longitudinal, dan setiap bagian air bergerak naik turun pada posisi yang tetap.

Multiple Choice

Berikut ini adalah ciri gelombang longitudinal, kecuali…

• Merambat secara merapat dan merenggang

• Arah rambatannya searah dengan arah usikannya

• Arah rambatnya tegak lurus terhadap arah usikannya

• Panjang gelombangnya terdiri dari satu rapatan dan satu renggangan

Multiple Choice

Sebuah balon meletus dan pada detik ke 5 terdengar oleh Justin. Jika cepat rambat gelombang unyi di udara 5 m/s maka jarak sumber bunyi ke pendengar adalah ...

• 5 m

• 10 m

• 15 m

• 25 m