Gelombang
dapat merambat dari satu tempat ke tempat lain melalui medium yang
bermacam-macam. Gelombang dapat merambatkan energi. Dengan demikian,
gelombang mempunyai energi. Jika udara atau gas dilalui gelombang
bunyi, partikel-partikel udara akan bergetar sehingga setiap partikel
akan mempunyai energi sebesar:
E
= 1/2 kA2, dengan k = tetapan, A =
Amplitudo
E
= 1/2 mω2
A2 = 2π2
mf2 A2
Dengan:
E
= energi gelombang ( J)
ω
= frekuensi sudut (rad/s)
k
= konstanta (N/m)
f
= frekuensi (Hz)
A
= amplitudo (m)
1.
Intensitas Gelombang Bunyi
Intensitas
bunyi menyatakan energi bunyi tiap detik (daya bunyi) yang menembus
bidang setiap satuan luas permukaan secara tegak lurus, dirumuskan
dalam persamaan:
dengan I adalah intensitas bunyi (watt/m2), A
adalah luas bidang permukaan (m2), dan P menyatakan
daya (watt).
2. Taraf Intensitas Bunyi
Intensitas gelombang bunyi yang dapat didengar manusia rata-rata
10-12 watt/m2 , yang disebut ambang
pendengaran. Sementara itu, intensitas terbesar bunyi yang masih
terdengar oleh manusia tanpa menimbulkan rasa sakit adalah 1 watt/m2
, yang disebut ambang perasaan. Hal itu menyebabkan selang
intensitas bunyi yang dapat merangsang pendengaran itu besar, yaitu
antara 1-12 watt/m2 sampai 1 watt/m2
. Oleh karena itu, untuk mengetahui taraf intensitas (TI ) bunyi,
yaitu perbandingan antara intensitas bunyi dengan harga ambang
pendengaran, digunakan skala logaritma, yang dirumuskan dalam
persamaan:
dengan TI menyatakan taraf intensitas bunyi (dB), I0 adalah
harga ambang intensitas bunyi (10 watt/m2 ), dan I adalah
intensitas bunyi (watt/m2 ).
Besaran TI tidak berdimensi dan mempunyai satuan bel, atau jauh lebih
umum desibel (dB), yang besarnya 1/10 bel (1 bel = 10 dB). Taraf
intensitas inilah yang memengaruhi kenyaringan bunyi.
Contoh
Soal:
Sebuah motor melepas daya sekitar 3 W dalam arena balap. Jika daya
ini terdistribusi secara seragam ke semua arah, berapakah intensitas
bunyi pada jarak 20 m?
Penyelesaian:
Diketahui:
P = 3 W
r = 20 m
Ditanya:
I = .... ?
Jawab: