1.
Cepat Rambat Gelombang Transversal pada Dawai
Cepat
rambat gelombang transversal pada dawai atau kawat, diselidiki
menggunakan sebuah alat yang disebut sonometer. Sonometer
merupakan sebuah piranti yang terdiri atas kotak kosong berlubang
dengan kawat yang ditegangkan di atasnya. Satu ujung diikatkan, ujung
yang lain dilewatkan katrol yang pada ujungnya diberi beban untuk
memberi tegangan kawat. Jika kawat digetarkan, maka nada yang
dihasilkan dapat ditala dengan garputala.
Sonometer
untuk menyelidiki cepat rambat gelombang transversal pada dawai.
Dengan
cara ini, efek dari panjang dan tegangan kawat dapat diselidiki.
Frekuensi ( f ) yang dihasilkan dinyatakan dengan persamaan:
dengan:
f
= frekuensi (Hz)
l
= panjang kawat atau dawai (m)
F
= tegangan kawat atau beban (N)
μ
= massa kawat per satuan panjang (kg/m)
2.
Cepat Rambat Bunyi
Bunyi
merupakan getaran yang dapat ditransmisikan oleh air, atau material
lain sebagai medium (perantara). Bunyi merupakan gelombang
longitudinal dan ditandai dengan frekuensi, intensitas (loudness),
dan kualitas. Kecepatan bunyi bergantung pada transmisi oleh
mediumnya.
a.
Cepat Rambat Bunyi pada Zat Padat
Modulus
elastisitas atau modulus Young adalah perbandingan antara tegangan
(stress) dengan regangan (strain) dari suatu benda.
Gelombang
bunyi yang merambat dalam medium zat padat memiliki cepat rambat yang
besarnya dipengaruhi oleh modulus Young dan massa jenis zat, yang
dirumuskan:
dengan
E adalah modulus Young (N/m2 ) dan ρ
menyatakan massa jenis zat padat (kg/m3).
b.
Cepat Rambat Bunyi pada Zat Cair
Laju
gelombang bunyi dalam suatu medium yang memiliki modulus curah B
(bulk modulus) dan rapat massa dinyatakan oleh persamaan:
dengan
ρ adalah massa jenis zat cair, dan β adalah modulus
curah, yang menyatakan perbandingan tekanan pada sebuah benda
terhadap fraksi penurunan volume (N/m2).
c.
Cepat Rambat Bunyi pada Gas
Kecepatan
bunyi untuk gas, nilai E yang memengaruhi cepat rambat bunyi pada zat
padat setara dengan modulus bulk adiabatis, yaitu:
dengan
P adalah tekanan gas dan γ adalah nisbah kapasitas terminal molar.
Ini setara dengan:
dengan:
R
= tetapan molar gas (J/mol K)
M
= massa satu mol gas
T
= suhu termodinamika (K)
v
= cepat rambat bunyi (m/s)
Sementara
itu, γ merupakan konstanta yang bergantung pada jenis gas, untuk
udara mempunyai nilai 1,4.