Catatanku
Gelombang 02/07/2011
 
        Jika gelombang transversal berdiri berkaitan erat dengan bunyi musik yang dihasilkan oleh alat musik petik seperti gitar, maka gelombang longitudinal berdiri berkaitan erat dengan bunyi musik yang dihasilkan oleh alat musik tiup. Jadi walaupun judulnya pembahasan ini agak garing tapi penerapannya selalu kita nikmati setiap hari. Dirimu tidak suka musik ? masa sich.. paling suka loncat loncat kalau lagi ada konser ..

        Sebelum melangkah lebih dekat, alangkah tidak baiknya jika dirimu mempelajari terlebih dahulu pembahasan mengenai gelombang berdiri pada dawai dan penjelasan mengenai cara membaca grafik simpangan dan grafik tekanan gelombang bunyi yang sudah diulas pada pengantar gelombang bunyi… Tujuannya biar dirimu lebih nyambung dengan penjelasan gurumuda pada bagian ini.

        Sebagaimana gelombang berdiri pada dawai, gelombang bunyi berdiri bisa terjadi jika memenuhi beberapa kondisi berikut. Pertama, gelombang gelombang bunyi merambat pada arah yang berlawanan. Mengapa arahnya harus berlawanan ? dipikirkan ya… Gelombang gelombang bunyi tersebut selanjutnya saling berinterferensi. Kedua, frekuensi gelombang gelombang bunyi yang berinterferensi harus sama dengan frekuensi alami kolom udara. Jika frekuensinya tidak sama maka gelombang berdiri tidak akan pernah dihasilkan. Dalam hal ini gelombang bunyi yang berinterferensi akan saling melenyapkan atau menghasilkan pola yang kacau. Nah, frekuensi di mana gelombang bunyi berdiri dihasilkan dikenal dengan julukan frekuensi resonansi. Kita juga bisa menyebutnya frekuensi gelombang bunyi berdiri… Btw, mengapa disebut frekuensi resonansi ? Silahkan baca pembahasan mengenai resonansi biar paham.. Frekuensi resonansi atau frekuensi gelombang bunyi berdiri bergantung pada bagaimana bentuk kedua ujung pipa atau tabung di mana kolom udara berada… gurumuda bahas satu per satu… Btw, silahkan nonton video di bawah terlebih dahulu… ini contoh gelombang bunyi berdiri…



                     
Dalam tabung dimasukkan serbuk untuk mempermudah kita membayangkan bagaimana gerakan molekul molekul udara ketika terjadi gelombang bunyi berdiri.

Jika pada video sebelumnya digunakan serbuk , maka pada video ini digunakkan api

Kedua ujung pipa tertutup

Kita andaikan kondisinya seperti pada gambar di bawah. Kedua ujung pipa tertutup. Ujung kiri pipa bisa digerakkan sedangkan ujung kanan pipa tidak bisa digerakkan.
Jika ujung kiri pipa digerakkan maju mundur maka ujung pipa tersebut akan mendorong molekul udara yang berada di sisi dalamnya. Molekul udara selanjutnya mendorong temannya yaang berada di sebelah kanan… temannya mendorong temannya demikian seterusnya sehingga timbul rapatan dan regangan yang merambat ke kanan sepanjang kolom udara dalam pipa. Sulit berimajinasi ? coba usahakan perlahan-lahan untuk berimajinasi ya… gurumuda belum punya animasi untuk membantu menjelaskan ini… (ke depannya akan dibuatkan animasi)

Karena ujung kanan pipa tertutup maka gelombang bunyi akan dipantulkan ke kiri. Nah, jika ujung kiri pipa terus digerakkan maka akan ada gelombang bunyi yang merambat dalam dua arah, yakni gelombang yang merambat ke kanan dan gelombang pantul yang merambat ke kiri. Kedua gelombang ini selanjutnya saling berinterferensi…  jika frekuensi gelombang gelombang bunyi yang saling berinterferensi sama dengan frekuensi resonansi maka akan dihasilkan gelombang bunyi berdiri…

Frekuensi resonansi atau frekuensi gelombang bunyi berdiri bisa kita tentukan dengan meninjau keterkaitan antara panjang gelombang bunyi berdiri dan panjang kolom udara. Kasus ini mirip seperti gelombang berdiri pada dawai, di mana kedua ujung dawai terikat.

Kedua ujung pipa tertutup karenanya kedua ujung dawai tersebut berperan sebagai titik simpul simpangan (node). Dengan demikian gelombang bunyi berdiri yang dihasilkan harus mempunyai titik simpul di kedua ujung pipa tersebut. Sebagaimana telah dijelaskan dalam pembahasan  mengenai gelombang berdiri pada dawai, jarak antara dua titik simpul terdekat adalah setengah panjang gelombang (1/2 lambda). Dengan demikian panjang pipa harus sama dengan 1/2 lambda atau 2 (1/2 lambda) atau 3 (1/2 lambda) dst…

 


Comments

02/10/2011 11:00

gambar minim, tapi ok, terus dikembangkan

Reply



Leave a Reply