What's Up

Recent Articles

Thursday, March 1, 2012

Depapepe dan Resonansi





Itu duo jejepangan kesukaan saya. Lalu kaitannya dengan Fisika?

Ya nada yang dihasilkan gitar mereka.
Dalam Fisika, Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. 

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel
.
Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.

Getaran gelombang bunyi tersebut mempengaruhi medium di sekitarnya. Artinya medium yang dilalui bunyi ikut bergetar. Salah satu akibat pengaruh getaran terhadap medium di sekitarnya (udara) adalah timbulnya bunyi yang semakin keras. Gejala seperti ini dinamakan Resonansi.

Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari seperempat panjang gelombang bunyi.


Salah satu contoh resonansi ini terjadi pada alat musik gitar yang jadi alat para lelaki menebar pesona :)
Kenapa gitar? Karena apabila ada suatu gitar yang dipetik pada nada D, pasti dawai ke-4 akan ikut bergetar juga. Karena dawai ke-4 gitar biasanya bernada D juga, sehingga karena kesamaan frekwensi ini, maka senar tersebut juga ikut bergetar walau tidak disentuh

Tapi, selain gitar, resonansi juga terjadi pada alat-alat musik seperti berikut :
a. Gamelan
Gamelan terdiri dari kotak resonansi yang di atasnya terdapat lempengan-lempengan logam yang berfungsi sebagai penghasil getaran jika dipukul. Apabila lempeng logam gamelan dipukul, getarannya menyebabkan udara yang ada di bawahnya ikut bergetar atau beresonansi sehingga menghasilkan nada yang lebih tinggi. Yang termasuk gamelan antara lain: saran, gambang, gender, dan gong.
b. Alat musik pukul
Gendang tambur dan rebana termasuk alat musik pukul yang menggunakan selaput tipis. Di bagian sisi atau bawahnya diberi lubang agar udara di dalamnya bebas bergetar. Apabila gendang atau tambur dipukul, selaput tipisnya bergetar dan udara di dalamnya beresonansi.
Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sumber getar yang frekuensinya lebih besar ataupun lebih kecil dapat menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Jadi tidak selalu frekuensi kedua benda harus sama.
Telinga manusia memiliki selaput tipis, yaitu selaput gendang telinga. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan frekuensi selaput gendang telinga.
c. Alat musik tiup
Yang termasuk alat musik tiup adalah seruling, terompet, klarinet, trombon, dan saksofon. Apabila ditiup, kolom udara di dalamnya beresonansi. Perbedaan antara alat musik tiup yang satu dengan yang lain terletak pada cara mengubah panjang kolom udara dalam pipa.
d. Alat musik petik/gesek
Apabila senar getar dipetik, getaran sinar menyebabkan udara dalam kotak gitar beresonansi. Hal itu juga terjadi pada biola.

Tapi walaupun resonansi sangat menguntungkan karena dapat memperkuat bunyi aslinya sehingga alat-alat musik dapat dibuat dengan memanfaatkan efek resonansi, resonansi juga dapat menyebabkan beberapa kerugian, antara lain sebagai berikut:
1. Bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak terkena langsung pecahan bom.
2. Amplitudo resonansi yang besar yang dihasilkan dari sumber getar, misalnya getaran mesin pabrik dan kereta api, dapat meruntuhkan bangunan.
3. Sepasukan prajurit tidak boleh melintasi jembatan dengan cara berbaris dengan langkah yang bersamaan sebab amplitudo resonansi yang ditimbulkannya menjadi bertambah besar sehingga dapat meruntuhkan jembatan.
Salah satu contoh kerugian akibat resonansi adalah kejadian yang menimpa jembatan gantung Selat Tacoma di Washington, Amerika Serikat. Pada tanggal 1 Juli 1940 hanya empat bulan setelah peresmian, jembatan itu ditiup angin sehingga menimbulkan getaran. Karena getaran menimbulkan resonansi pada jembatan, akhirnya jembatan bergoyang dan patah

Resonansi ini juga dapat dihitung  dengan rumus berikut :
dimana
l = panjang kolom udara di atas permukaan air dalam tabung (m)
n = resonansi ke-n (n = 1, 2, 3, …)
λ = panjang gelombang (m)  ;  λ = V (cepat rambat suara di udara) x F(frekwensi)

Jadi teman, menyukai fisika bisa bikin hal-hal lain jadi lebih menarik lho, so why afraid of Physics? :)

No comments:

Post a Comment