Mengenal Hukum Mersenne pada Senar dan Contoh di Kehidupan Sehari-hari | Fisika Kelas 8

Artikel ini membahas tentang apa itu hukum mersenne dan hubungan frekuensi terhadap panjang jarak, luas penampang, massa jenis, dan gaya pada senar.

—

Siapa yang pernah main gitar? Coba deh, kamu liat mamang-mamang gitaris seperti Roma Irama atau Apoy Wali (sebentar, kenapa referensi saya ini ya?). Pokoknya, perhatiin saat mereka memetik gitar. Saat menggenjreng gitar di bagian belakang (dekat lubang), pasti bunyi yang keluar akan lebih nge-bass dibanding saat menggenjreng dekat dengan leher gitar.

Bunyi yang timbul saat bagian ujung leher gitar digenjreng paling cuma “Cring! Cring! Cring!”

Padahal, kita, kan menggunakan gitar yang sama. Tanpa diubah apapun. Tapi, kenapa bunyi yang dihasilkan bisa berbeda ya?

Pertanyaan ini sudah dijawab oleh Marin Mersenne, ilmuwan Perancis, ratusan tahun yang lalu, saat ia membuat benda bernama Sonometer.

Sonometer ini dibuat untuk mencari tahu hubungan antara frekuensi bunyi terhadap beberapa hal. Seperti jarak tumpuan senar, misalnya. Seperti yang di awal kita bahas. Ternyata, semakin panjang jarak senar, frekuensi yang dihasilkan akan semakin rendah.

Baca juga: Bagaimana Kita Bisa Mendengar Bunyi?

Selain panjang senar, Mersenne mendapatkan hubungan antara variabel lain. Seperti luas permukaan dan massa jenis.

Ya, penemuan ini kemudian dirangkumnya ke dalam buku L’Harmonie Universelle pada tahun 1637. Akhirnya, dia pun mencetuskan Hukum Mersenne yang telah disederhanakan menjadi seperti ini:

Eits, tenang dulu. Jangan mikir yang aneh-aneh dulu. Meskipun keliatannya bikin mabok, tapi rumus itu gampang kok. Asal tahu konsepnya soal bagian mana yang berbanding terbalik dengan frekuensi, pasti ngeliat rumus itu gak serem lagi.

Biar nggak lupa, mari kita ulang lagi.

Bayangkan sebuah gitar. Ketika kamu menggenjreng di bagian depan (dekat leher gitar), pasti bunyinya nyaring. Itu artinya, semakin pendek jaraknya, frekuensinya semakin tinggi (berbanding terbalik). Begitu pula dengan massa jenis, dan luas permukaan senarnya.

Yang dimaksud dengan luas permukaan senar di sini adalah bagian buletan yang sangat kecil dari senar itu yaa. Kalau di sedotan, luas permukaan adalah bagian luas dari “lingkaran” yang bolong itu. Kalau balik lagi ngebayangin senar, kamu pasti berpikir, ‘Itu mah kecil banget kak!’

Nah, emang iya.

Luas permukaan senar kecil, Tapi berpengaruh.

Kalau kamu perhatiin, senar bagian atas gitar (yang tebal) bersuara nge-bass, sementara senar-senar bawah (yang tipis) dipakai gitaris untuk memetik melodi. Artinya, semakin tebal (luas permukaannya besar), maka frekuensinya rendah. Berbanding terbalik juga kan.

Adapun variabel yang berbanding lurus terhadap frekuensi adalah gaya. Coba deh, kamu memetik gitar dengan lebih kencang, pasti suaranya lebih nyaring. Bandingkan dengan petikan yang lembut dan pelan, pasti bunyi yang keluar akan lebih syahdu (halah syahdu).

Setelah paham konsepnya, kita coba yuk aplikasikan ke Hukum Mersenne tadi. Coba kerjain contoh simpel di bawah ini ya. Pikir dan bayangin dulu ya ke rumus tadi. Kalau perlu pakai coret-coretan aja. Baru deh, kalo udah mentok, bandingin sama penjelasannya (tap gambarnya).

Gimana? Sekarang sudah paham kan konsep Hukum Mersenne dan hubungan dari frekuensi bunyi terhadap berbagai variabelnya. Kalau kamu masih penasaran ingin menonton materi ini dalam bentuk video beranimasi, langsung aja tonton di ruangbelajar!