Resonansi Sumber Bunyi Pada Dawai

Resonansi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda yang disebabkan oleh benda lain yang bergetar. Setiap benda mempunyai frekuensi alamiah. Jika benda lain yang berada di sekitar benda tersebut bergetar dengan frekuensi getaran yang sama dengan frekuensi alamiah benda, maka akan terjadi resonansi. Sebuah gelas yang berada dekat dengan pengeras suara, maka pada frekuensi tertentu gelas dapat bergetar, karena frekuensi getaran pengeras suara beresonansi dengan frekuensi alamiah gelas, sehingga terjadi resonansi.

Sumber bunyi adalah sesuatu benda yang dapat menghasilkan bunyi. Salahsatu sumber bunyi yang kita pelajari adalah resonansi pada dawai. Getaran pada dawai gitar atau biola merupakan gelombang stasioner ujung terikat. Cepat rambat gelombang pada dawai dapat dihitung dengan menggunakan sonometer (percobaan Melde) sebagai berikut :

percobaan Melde

v = cepat rambat gelombang (m/s)

F = gaya tegang tali / berat beban (N)

μ = massa per satuan panjang tali (kg/m) (μ = mt / l)

l = panjang tali (m)

ρ = massa jenis tali (kg/m3)

A = luas penampang tali (m2)

Dawai yang dipetik, akan menghasilkan nada dengan berbagai frekuensi resonansi, sebagai berikut :

Nada dasar (harmonik pertama)

nada dasar (harmonik pertama)

Nada atas pertama (harmonik kedua)

nada atas pertama (harmonik kedua)

Nada atas kedua (harmonik ke tiga)

Dengan gambar yang sama, terjadi 3 buah perut, 4 simpul dengan, dengan

l = 3/2 λ2 atau λ2 = 2/3 l.

Sehingga:

f2 = v/λ2 = 3v/2l

Kesimpulan :

  • Frekuensi nada dasar dan nada-nada atas dawai berbanding sebagai bilangan bulat

f0 : f1 : f2 : … = 1 : 2 : 3 : …

  • Besarnya frekuensi yang dihasilkan dawai memenuhi Hukum Marsene berikut :

Hukum Marsene

fn = frekuensi nada ke-n (Hz)

f0 = frekuensi nada dasar (Hz)

l = panjang dawai (m)

λn = panjang gelombang nada ke-n

n = 0, 1, 2, 3, …..

n = 0 untuk nada dasar

n = 1 untuk nada atas pertama

n = 2 untuk nada atas kedua, dst.

  • Hubungan jumlah perut dan simpul adalah :

Ʃp = n+1

Ʃs = n+2

Ʃs = Ʃp+1

        Ʃp = jumlah perut

Ʃs = jumlah simpul

 

Leave a Comment