Laporan Praktikum Fisika Eksperimen : TARAF INTENSITAS BUNYI

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA EKSPERIMEN II

Taraf Intensitas Bunyi

di Lingkungan MIPA UNSOED

Disusun oleh:

Nama	:	Aziz Ahmad Revy Sugesti Hanur Hapsari Dwi Andrianto	(H1E011001) (H1E011005) (H1E011034) (H1E011049)
Hari/Tanggal	:	Jumat/20 Mei 2014
Asisten	:	Nur Afifah Zein

D E P A R T E M E N   P E N D I D I K A N  N A S I O N A L

U n i v e r s i t a s  J e n d e r a l  S o e d i r m a n

Program Sarjana MIPA Jurusan Fisika

P u r w o k e r t o

2 0 14

TARAF INTENSITAS BUNYI

Aziz Ahmad (H1E011001), Revy Sugesti (H1E011005), Hanur Hapsari (H1E011034), Dwi Andrianto (H1E011049)

ABSTRAK

Percobaan Taraf Intensitas Bunyi telah pada hari Jumat tanggal 30 Mei 2014, di Lapangan Karangwangkal, Purwokerto Utara.  Percobaan ini bertujuan menentukan taraf intensitas bunyi dari sumber bunyi (sirine), serapan energi gelombang bunyi di udara, dan hal-hal yang mempengaruhi penjalaran gelombang bunyi.

Hasil dari percobaan ini antara lain nilai I pada r₂ 0,298566879; r₅ 0,047770701; r₁₀ 0,01194268; r₂₀ 0,002985669; r₃₀ 0,00132696; dan r₅₀ 0,000746417 (W/m²). Nilai TI pada r₂ 114,7504163; r₅ 106,7916161; r₁₀ 100,771016; r₂₀ 94,75041628; r₃₀ 91,2285911; dan r₅₀ 88,72981637 (dB). Nilai-nilai tersebut berbanding lurus dengan jarak. Nilai taraf intensitas dipengaruhi oleh kecepatan angin, suhu dan kelembaban, serta sumber bunyi latar pada lokasi pengukuran. Kontur yang diperoleh juga bergantung oleh jarak, yang berpusat di tengah (sumber bunyi).

Kata kunci: taraf intensitas bunyi, gelombang bunyi, kontur taraf intensitas.

ABSTRACT

Levels of Sound Intensity Experiment have been done on Friday (May, 30^th 2014) in Field Karangwangkal, North Purwokerto. The purpose of this experiment are to determine level of sound intensity from sound source (siren), absorption of energy of wave of sound on the air, and the things spreads influencing of sound wave.

Result from this experiment are value of I in r₂ 0,298566879; r₅ 0,047770701; r₁₀ 0,01194268; r₂₀ 0,002985669; r₃₀ 0,00132696; dan r₅₀ 0,000746417 (W/m²). Nilai TI pada r₂ 114,7504163; r₅ 106,7916161; r₁₀ 100,771016; r₂₀ 94,75041628; r₃₀ 91,2285911; and r₅₀ 88,72981637 (dB). The values compare diametrical with distance. Assess level of intensity influenced by wind speed, temperature and dampness, and also source of sound of background at measurement location. Contour obtained also hinge by distance, centering in the middle of (sound source).

Keyword: level of sound intensity, sound wave, contour of intensity level.

I.       PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Dugaan bahwa bunyi merupakan sebuah fenomena gelombang berawal dari pengamatan gelombang-gelombang air. Perilaku bunyi yang memperlihatkan gejala yang sama denagn gelombang dicetuskan oleh philosof Yunani Chrysippus (240 SM), arsitek dan insinyur Romawi Vetruvius (25 SM), dan philosof RomawiBoethius (480-524). Pernyataan yang sama dicutuskan oleh Aristoteles (384-322 SM) yang menyatakan bahwa pengaruh yang menggerakan udara dibangkitkan oleh adanya sebuah sumber yang bergetar.

Bunyi sering dikaitkan dengan indra pendengaran beserta fisiologi telinga dan otak. Gelombangbunyi mampu menginterpretasikan sesuatu yang datang ke telinga. Intensitas bunyi yang dapat didengar oleh telinga hanya berkisar 20-20000 Hz. Jika terlalu kecil atau terlalu besar, maka telinga tidak dapat menangkapnya (mendengar). Agar penggunaan bunyi sesuai dengan daya tangkap telinga (khususnya telinga manusia), maka diperlukan pengukuran intensitas bunyi.

B.     Tujuan

1.      Menentukan taraf intensitas bunyi dari sumber bunyi (sirine/klakson)

2.      Menentukan serapan energi gelombang bunyi di udara

3.      Menentukan hal-hal yang berpengaruh pada penjalaran gelombang bunyi

4.      Membuat peta sebaran intensitas bunyi

II.    DASAR TEORI

Bunyi adalah salah satu gelombang, yaitu gelombang longitudinal. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar atau berimpit dengan arah getarnya. Bunyi sebagai gelombang mempunyai sifat-sifat sama dengan sifat-sifat dari gelombang yaitu :

a.       Dapat dipantulkan (refleksi)

Bunyi dapat dipantulkan terjadi apabila bunyi mengenai permukaan benda yang keras, seperti permukaan dinding batu, semen, besi, kaca dan seng.

b.      Dapat dibiaskan (reflaksi)

Refiaksi adalah pembelokan arah linatasan gelombang setelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.

c.       Dapat dipadukan (interferensi)

Seperti halnya interferensi cahaya, interferensi bunyi juga memerlukan dua sumber bunyi yang koheren.

d.      Dapat dilenturkan (difraksi)

Difraksi adalah peristiwa pelenturan gelombang bunyi ketika melewati suatu celah sempit. (Halliday & Resnick, 1989)

Bunyi terjadi jika terpenuhi tiga syarat, yaitu : 

1.        Sumber Bunyi

Benda-benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Contoh sumber bunyi adalah berbagai alat musik, seperti gitar, biola, piano, drum, terompet dan seruling.

2.        Zat Perantara (Medium)

Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang tidak tampak. Bunyi hanya dapat merambat melalui medium perantara. Contohnya udara, air, dan kayu. Tanpa medium perantara bunyi tidak dapat merambat sehingga tidak akan terdengar. Berdasarkan penelitian, zat padat merupakan medium perambatan bunyi yang paling baik dibandingkan zat cair dan gas.

3.        Pendengar

Bunyi dapat didengar apabila ada pendengar. Manusia dilengkapi indra pendengar, yaitu telinga sebagai alat pendengar. Getaran yang berasal dari benda-benda yang bergetar, sampai ke telinga kita pada umumnya melalui udara dalam bentuk gelombang. Karena gelombang yang dapat berada di udara hanya gelombang longitudinal, maka bunyi merambat melalui udara selalu dalam bentuk gelombang longitudinal. Kita perlu ingat bahwa gelombang longitudinal adalah perapatan dan perenggangan yang dapat merambat melalui ketiga wujud zat yaitu : wujud padat, cair dan gas. (Gar87')

Bunyi atau suara dapat terdengar karena adanya gangguan yang menjalar ke telinga pendengar. Cepat rambat gelombang adalah kecepatan gelombang suara ketika berjalan menembus medium. Kecepatan ini dipengaruhi oleh sifat dan kerapatan medium yang dilaluinya. (Wihantoro, 2000)

Pada medium yang sama, cepat rambat gelombang akan sama walaupun frekuensinya berbeda. Dalam medium gas (udara) pada umumnya gelombang bunyi mempunyai kelajuan yang dapat dirumuskan sebagai berikut:

dengan p menyatakan tekanan tak tergantung dan g adalah c_p/c_v, yaitu rasio kalor jenis gas pada volume tetap. Untuk gas dwiatomik seperti oksigen, nitrogen dan udara, nilai g nya adalah 7/5 atau 1,4.

            Intensitas gelombang bunyi di suatu titik didefinisikan sebagai laju garis gelombang bunyi rata-rata yang diasumsikan sebagai laju garis gelombang bunyi rata-rata yang ditransmisikan dalam arah tertentu melalui satu satuan luasan yang tegak lurus. Intensitas gelombang bunyi (I) secara matematis dinyatakan sebagai:

dengan I = Intensitas (watt/m²), A = luasan yang melingkupi sumber (m²) dan

W = daya (watt)

Intensitas suatu sumber gelombang bunyi juga bergantung pada jenis atau tipe sumber tersebut. Untuk sumber yang berbentuk titik, misalnya sumber berupa mesin, pesawat atau pabrik, intensitas gelombang tersebut merupakan fungsi jarak r dari sumber tersebut, yaitu:

Kekerasan gelombang bunyi atau taraf intensitas bunyi biasanya dinyatakan dalam satuan decibel (dB), yaitu:

dengan I = intensitas  dan  I₀ = intensitas ambang (10^-12 W/m²)        (Hartono, 2006)

III.       METODE

A.    Waktu Dan Tempat

Percobaan Taraf Intensitas Bunyi telah pada hari Jumat tanggal 30 Mei 2014, bertempat di Lapangan Karangwangkal, Purwokerto Utara.

B.     Alat Dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan antara lain:

1.      Sound level meter (SLM) 2.      Annemometer 3.      Termometer 4.      Higrometer

5.      Batterai 6.      Sirine 7.      Meteran pita 50 m.

C.    Cara Kerja

1. Meletakkan sumber bunyi (sirine) di tengah-tengah lapangan.
2. Mengukur jarak ke Barat, Timur, Utara dan Selatan dengan variasi 2, 5, 10, 20, 30 dan 50 m dari sumber bunyi.
3. Mengukur dan mencatat suhu dan kelembaban udara.
4. Menghidupkan sumber bunyi dengan volume maksimum.
5. Mengukur dan mencatat sumber bunyi latar (sebelum sirine dibunyikan) dengan sound level meter.
6. Mengukur dan mencatat taraf intensitas bunyi sirine dengan sound level meter.
7. Mengukur dan mencatat kecepatan angin.
8. Mengulangi langkah 4 - 6 sebanyak 3 kali.
9. Membuat peta kontur dari hasil pengukuran dengan program surfer.

D.    Flow Chart

IV.       HASIL DAN PEMBAHASAN

Intensitas gelombang bunyi

;      W = 15 watt

r	2	5	10	20	30	40
I	0,298566879	0,047770701	0,01194268	0,002985669	0,00132696	0,000746417
TI	114,7504163	106,7916161	100,771016	94,75041628	91,2285911	88,72981637

 

    

Dari perhitungan dapat diketahui bahwa nilai taraf intensitas bunyi berbanding lurus dengan jarak. Semakin jauh letak alat ukur, maka tarafintensitasnya akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin dekat letak alat ukur, maka tarafintensitasnya akan semakin besar.

            Dari hasil percobaan dapat dibuat kontur taraf intensitas bunyi seperti pada Gambar 1 dan 2 :

      

Gambar 1. Kontur 2 Dimensi Taraf Intensitas Bunyi

Gambar 2. Kontur 3 Dimensi Taraf Intensitas Bunyi

Dari kontur yang dihasilkan dapat diketahui bahwa nilai taraf intensitas bunyi yang tinggi berada pada pusat (tengah), semakin menjauh dari pusat, nilai taraf intensitasnya semakin kecil. Distribusi sebaran nilai taraf intensitas yang tidak merata, dikarenakan adanya beberapa faktor, yaitu kecepatan angin, temperatur dan kelembaban serta keadaan medium yang dilaluinya. Gelombang bunyi frekuensi tinggi akan terserap oleh atmosfer lebih banyak dari pada gelombang frekuensi rendah. Jumlah penyerapan gelombang bunyi oleh atmosfer ini juga bergantung pada temperatur dan kelembaban. Faktor lain yang menyebabkan kurang sempurnanya kontur yang didapat adalah kebisingan latar yang terdapat di lokasi penelitian cukup tinggi. Karena lokasi penelitian dekat dengan jalan dan berada di kawasan pemukiman padat penduduk. Berikut merupakan grafik hubungan jarak (delapan arah mata angin) dengan nilai taraf intensitas bunyi :

V.    KESIMPULAN

Dari perhitungan dan pembahasan didapat nilai tarafintensitas bunyi sebagai berikut:

r	2	5	10	20	30	40
I	0,298566879	0,047770701	0,01194268	0,002985669	0,00132696	0,000746417
TI	114,7504163	106,7916161	100,771016	94,75041628	91,2285911	88,72981637

    

Hal-hal yang mempengaruhi penjalaran gelombang bunyi antara lain kecepatan angin, suhu dan kelembaban, keadaan medium yang dilaluinya, serta sumber bunyi latar pada lokasi pengukuran.

Berdasarkan keterangan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa percobaan Taraf Intensitas Bunyi berhasil dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Gar87'. (t.thn.). Dipetik Mei 31, 2014, dari Ilmu Inspirasi Perubahan: gara87.wordpress.com

Halliday, D., & Resnick, R. (1989). Fundamental of Physics (3rd ed.). USA: John Wiley and Sons, inc.

Hartono, d. (2006). Modul praktikum Fisika Eksperimen II. Purwokerto: UNSOED.

Wihantoro, d. (2000). Laporan Hasil Penelitian Pengukuran Cepat Rambat Gelombang Bunyi di Udara dengan Bantuan Audio Vibrator dan Cathode Ray Osciloscope (CRO). Purwokerto: UPT MIPA UNSOED.