Resonansi Bunyi: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal | Fisika Kelas 11

Yuk, pelajari materi resonansi bunyi secara lengkap, mulai dari pengertian, rumus, dan contoh soalnya! Baca artikel Fisika kelas 11 ini sampai habis, ya!

—

Teman-teman, kamu tahu apa itu garpu tala? Pada suatu percobaan, ada dua buah garpu tala yang diletakkan berselebalahan. Saat salah satu garpu tala digetarkan dengan pemukul, garpu tala di sebelahnya juga bisa ikut bergetar.

Hmm, kenapa bisa begitu, ya? Nah, hal itu bisa terjadi akibat adanya resonansi bunyi. Apa itu resonansi bunyi? Yuk, kita cari tahu!

Pengertian Resonansi Bunyi

Resonansi bunyi merupakan peristiwa ikut bergetarnya suatu benda akibat getaran yang dihasilkan oleh sumber bunyi.

Resonansi bunyi hanya dapat terjadi jika suatu benda memiliki frekuensi alami yang sama dengan frekuensi alami sumber bunyi yang bergetar.

Selain benda, udara atau gas di sekitar sumber bunyi juga dapat beresonansi, asalkan memiliki frekuensi alami yang sama dengan frekuensi alami sumber bunyi.

Contohnya seperti percobaan garpu tala tadi. Ketika salah satu garpu tala dipukul, akan dihasilkan bunyi dan getaran yang membuat garpu tala di sebelahnya ikut bergetar.

Baca Juga: Jenis-Jenis Bunyi Berdasarkan Frekuensinya

Resonansi bunyi dapat memperkuat bunyi asli, sehingga bunyi yang dihasilkan dapat terdengar lebih keras dan nyaring. Tapi, resonansi juga bisa menimbulkan kerugian, lho!

Contohnya, bunyi ledakan bom yang sangat keras dapat menimbulkan getaran yang bisa meruntuhkan gedung di sekitarnya.

Sifat Resonansi Bunyi

Adapun sifat-sifat resonansi bunyi, di antaranya:

1. Menggetarkan benda dengan frekuensi yang sama

Resonansi terjadi ketika suatu benda menerima gelombang suara dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi alami benda tersebut. Sehingga, hal ini menyebabkan benda tersebut ikut bergetar, meskipun tanpa adanya kontak langsung.

2. Menguatkan intensitas suara

Resonansi dapat memperkuat gelombang bunyi, membuatnya terdengar lebih nyaring. Hal ini terjadi karena energi getaran yang diterima bertambah, meningkatkan amplitudo suara.

3. Dapat merambat melalui berbagai medium

Gelombang bunyi yang mengalami resonansi dapat merambat melalui berbagai media, termasuk zat padat maupun udara, memungkinkan suara terdengar lebih jelas dalam kondisi tertentu.

Rumus Cepat Rambat Bunyi

Untuk kasus resonansi bunyi di tabung yang berisi air, cepat rambat gelombang bunyinya dapat dihitung menggunakan rumus:

Untuk memahami rumus tersebut, coba kamu perhatikan video percobaan resonansi bunyi berikut ini.

Percobaan Resonansi Bunyi (Sumber: Digital Sound and Music via YouTube)

Pada percobaan tersebut, digunakan tabung, air, dan garpu tala dengan frekuensi alami tertentu. Tujuan dari percobaan itu adalah untuk mengetahui terjadinya resonansi bunyi. Mula-mula, tabung diisi dengan air sampai penuh. Lalu, garpu tala digetarkan di dekat mulut tabung.

Percobaan tersebut dilakukan berulang kali dengan ketinggian kolom udara yang berbeda. Kolom udara ini diukur berdasarkan jarak antara mulut tabung dengan titik permukaan air pada tabung.

Jadi, saat garpu tala dipukul, dan tabung yang berisi airnya menghasilkan bunyi dengung yang lebih keras pada ketinggian kolom udara tertentu, disitulah terjadi resonansi.

Ternyata, resonansi terjadi ketika panjang kolom udaranya sebesar dan seterusnya, dengan selisih dari resonansi satu ke resonansi berikutnya. Nah, panjang kolom udara saat terjadi resonansi ini bisa kita sebut sebagai .

Kalau kita lihat dari data-data ini, panjang kolom udara saat terjadi resonansi selalu berupa kelipatan bilangan ganjil dari  ya!

Maka dari itu, hubungan panjang kolom udara saat terjadi resonansi ke-n dengan panjang gelombang  bisa kita cari dengan rumus:

Dengan n menunjukkan resonansi ke berapanya, misal resonansi pertama berarti n = 1, resonansi kedua berarti n = 2, resonansi ketiga berarti n = 3, dan seterusnya.

Nah, untuk mencari cepat rambat gelombang bunyinya, kita membutuhkan nilai frekuensi alami (f) yang dimiliki sumber bunyi.

Namun, kamu tidak perlu khawatir, biasanya nilai f ini akan diketahui sejak awal atau tertera pada soal, sehingga kamu tidak perlu bingung mencari nilai f nya.

Setelah mengetahui nilai  dan , kita bisa mencari nilai  menggunakan rumus tadi.

Contoh Soal Resonansi Bunyi

Resonansi pertama garpu tala terjadi pada ruang udara dalam tabung setinggi 20 cm. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, berapakah frekuensi garpu tala?

Pembahasan:

Diketahui: v = 340 m/s
Ditanya: f garpu tala …?

Jawab:

1/4 λ = 20 cm
λ = 20 cm × 4
λ = 80 cm = 0,8 m

v = λ × f
f = v / λ
f = 340 / 0,8 = 425 Hz

Jadi, frekuensi garpu tala tersebut adalah 425 Hz.

—

Mudah, kan? Kalau kamu masih bingung mengenai materi resonansi bunyi atau kesulitan mengerjakan contoh soalnya, tanya saja ke roboguru! Kirim foto soalmu melalui WhatsApp dan dapatkan solusi jawabannya sekarang. Psstt.. layanan roboguru gratis, lho. Yuk, cobain!

Referensi:

Suparmo dan Widodo, T. (2009). Panduan Pembelajaran Fisika : untuk SMA & MA Kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

‘Resonansi’, Fisikazone, [Daring]. Tautan: https://fisikazone.com/resonansi/ (Diakses: 15 Februari 2021)

‘Cepat Rambat Bunyi’, Fisikazone, [Daring]. Tautan: http://fisikazone.com/cepat-rambat-bunyi/ (Diakses: 23 Februari 2021)

Sumber Gambar:

GIF ‘Percobaan Garpu Tala’ [Daring]. Tautan: https://gfycat.com/detailedblaringaardwolf-tazzzer (Diakses: 23 Februari 2021) 

Video ‘Percobaan Resonansi Bunyi’ [Daring]. Tautan: https://www.youtube.com/watch?v=_cpC4dtvVjI&t=1s (Diakses: 23 Februari 2021)