Sumber-Sumber Bunyi : Dawai

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Sumber bunyi adalah sesuatu yang bergetar. Bunyi termasuk gelombang longitudinal. Alat-alat musik seperti gitar, biola, harmonika, seruling termasuk sumber bunyi. Pada dasarnya sumber getaran  semua alat-alat musik itu adalah dawai dan kolom udara. 

Dawai

Sebuah gitar merupakan suatu alat musik yang menggunakan dawai/senar sebagai sumber bunyinya. Gitar dapat menghasilkan nada-nada yang berbeda dengan jalan menekan bagian tertentu pada senar itu, saat dipetik. Getaran pada senar gitar yang dipetik itu akan menghasilkan gelombang stasioner pada ujung terikat. Satu senar pada gitar akan menghasilkan berbagai frekuensi resonansi dari pola gelombang paling sederhana sampai majemuk. Nada yang dihasilkan dengan pola paling sederhana disebut nada dasar, kemudian secara berturut-turut pola gelombang yang terbentuk menghasilkan nada atas ke-1, nada atas ke-2, nada atas ke-3... dan seterusnya.

Satu dawai dapat membentuk berbagai frekuensi atau pola getaran. Perhatikan pola berikut ini:

Nada Dasar (gb. a)

Pada dawai terbentuk 1/2 gelombang. Maka:

Nada atas pertama (gb. b)

Pada dawai terbentuk 1 gelombang, maka:

Nada atas kedua (gb. c)

Pada dawai terbentuk 3/2 gelombang, maka:

Berdasarkan data tersebut dapat kita simpulkan bahwa perbandingan frekuensi nada-nada yang dihasilkan oleh sumber bunyi berupa dawai dengan frekuensi nada dasarnya merupakan perbandingan bilangan bulat.

Sehingga secara umum, persamaan frekuensi nada atas ke-n adalah:

dengan:

fn = frekuensi nada ke n (Hz)

v = cepat rambat bunyi pada dawai (m/s)

L = panjang dawai (m)

n = 0,1, 2, 3, ....

Contoh Soal dan Pembahasan

Dawai sepanjang 60 cm memiliki massa 20 gr. Jika ujung-ujung dawai diikat sehingga memiliki tegangan 30 N maka tentukan :

a. panjang gelombang pada nada atas keduanya

b. frekuensi nada atas keduanya?

Pembahasan:

Diketahui : l = 60 cm = 0,6 m; m = 20 gr = 2.10^-2 kg  ; F = 30 N

Ditanya: λ₂ dan f₂

Jawab: 

a. Nada atas kedua, n = 2

l2 = 3/2  λ

0,6 = 3/2 λ  →  λ = 0,4 m

b. frekuensi nada atas ke-2

Cepat rambat gelombang:

v = 30 m/s

Berarti frekuensi nada atas kedua sebesar :

f₂= 30/0,4 

f₂ = 75 Hz

Materi berikutnya:

Pipa Organa Terbuka

Pipa Organa Tertutup