Getaran dan gelombang bunyi dapat terjadi pada benda dan medium. Getaran benda berkaitan dengan konstanta pegas dan massa, sementara gelombang bunyi tergantung frekuensi dan kecepatan rambatnya di medium. Intensitas dan frekuensi bunyi dipengaruhi jarak dan gerak sumber maupun pendengar.

1. BAB XIII
GETARAN, GELOMBANG DAN
BUNYI
Penerbit Erlangga

2. Getaran
 Getaran pada pegas
gerak bolak-balik secara berkala suatu benda akibat
pengaruh gaya dalam selang waktu yang tetap.
 Pegas pada bidang datar
F = - kx

3. Dimana:
T = periode getaran pegas dan beban (s)
m = massa beban (kg)
k = konstanta pegas (N/m)
Karena f = 1/T
Maka:

4.  Jika kita tinjau berdasarkan energi mekanik
yang terjadi
Dengan:
v = kecepatan (m/s)
x = simpangan (m)
k = konstanta (N/m)
m = massa beban (kg)
 Jadi, besar kecepatan getaran benda dan
pegas berbanding lurus terhadap besar
simpangan yang diberikan terhadap pegas.

5.  Ayunan Bandul
Gerak ayunan bandul adalah juga merupakan gerak
harmonis sederhana
gaya yang bekerja terhadap benda adalah gaya berat dari
bandul itu.
F= m g sin θ
Dimana:
T = perioda ayunan (detik)
l = panjang tali ayunan (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

6.  Maka, besar kecepatan maksimum
yang dapat dicapai ayunan bandul
pada saat melintasi titik setimbang:
Dimana:
v = kecepatan (m/s)
g = percepatan gravitasi (m / s2)
l = panjang tali ayunan (m)

7. Gelombang
 Gelombang transversal
gelombang yang arah rambatannya tegak lurus terhadap arah
getaran. Contohnya gelombang pada dawai dan permukaan air
 Gelombang longitudinal
suatu gelombang yang getaran dan arah rambatannya searah.
Contohnya gelombang bunyi

8.  Frekuensi gelombang pada dawai
Dimana:
f = frekuensi
l = panjang dawai
f = gaya tegangan pada dawai
μ= massa jenis dawai

9. Bunyi
 Gelombang bunyi merupakan gelombang
longitudinal.
 Gelombang bunyi dapat merambat melaui
medium zat padat, cair dan gas.
 - Frekuensi >20.000 Hz (gelombang ultrasonic)
- Frekuensi antara 20 Hz - 20.000 Hz
- Frekuensi <20.000 Hz (gelombang infrasonic)
 Frekuensi gelombang bunyi yang mampu
didengar atau diterima oleh telinga manusia
secara normal adalah berkisar antara 20 Hz
hingga 20.000 Hz

10.  Cepat rambat Gelombang Bunyi
atau
Dengan:
v = cepat rambat (m/s)
γ = tetapan Laplace =cp/cv
R = tetapan umum gas = 8.317 J/mol K
T = temperature (K)
m = massa per mol (kg/mol)
Po =Tekanan udara

11.  Intensitas Bunyi
laju aliran energi perubahan gelombang bunyi
dalam persatuan luas bidang tegak lurus arah
rambatan, atau
besar daya pancar rata-rata persatuan luas.
Persamaan umum:
I = P/A atau I=P2/ρv atau I=vP2/2B B=ρv2
Dengan :
I=intensitas bunyi (W/m2)
P=tekanan (N/m2 atau Pa)
ρ=rapat massa (kg/m3)
v=kecepatan (m/s)
B=modulus Bulk (N/m2)

12.  Perubahan intensitas karena perubahan jarak
TI = 10 log (I/Io)
Dengan:
TI = Taraf intensitas bunyi (dB)
I = Intensitas bunyi (W/m2)
Io=intensitas ambang = 10-12 W/m2

13.  Efek Doppler
λ s= λ p
v vs / fs= v vp / fp
fp= fs (v vp/ v vs)
Dengan:
fp= frekuensi yang diterima pendengar (Hz)
fs= frekuensi yang dipancarkan oleh sumber (Hz)
v = cepat rambat bunyi di udara (m/s)
vp= laju relatif pendengar (m/s)
vs= laju relatif sumber (m/s)