TOPIK : Membuat muzik- Kualiti BunyiTUJUAN : Untuk menunjukkan pengeluaran kualiti bunyi yang berbeza.TEORI :Gelombang bunyi adalah sejenis gelombang membujur yang boleh merambat melalui pepejal, cecair dan gas. Gelombang bunyi dihasilkan oleh satu sistem bergetar sperti gataran tala bunyi atau kon pembesar suara. Ianya merupakan sejenis gelombang mekanikal yang bergerak melalui perambatan molekul- molekul udara. Tenaga bunyi dipindahkan oleh getaran molekul-molekul udara dalam siri mampatan dan renggagan udara. Oleh itu bunyi tidak boleh dirambat melalui vakum.

Halaju bunyi dalam suatu medium diberi sebagai V =fGerakan perambatan molekul-molekul udara ini menghasilkan halaju v, panjang gelombang , dan frekuensi gelombang f. Halaju gelombang bunyi dalam suatu gas dipengaruhi oleh :a) suhu gasb) jisim molekul gasHalaju gelombang bunyi adalah lebih tinggi jika suhu persekitaran gas yang dilaluinya adalah tinggi berbanding dengan suhu yang lebih rendah. Pada suhu yang sama, halaju gelombang bunyi adalah lebih tinggi bagi gas yang mempunyai molekul gas yang lebih kecil berbanding dengan molekul gas yang lebih besar. Gelombang bunyi bergerak atau merambat dengan halaju yang lebih tinggi dalam pepejal dan cecair dan gas. Hal ini disebabkan oleh molekul pepejal dan cecair adalah lebih rapat jika dibandingkan dengan molekul-molekul dalam gas. Gelombang bunyi juga menghasilkan fenomena-fenomena pantulan, pembiasan, pembelauan dan interferensBAHAN DAN RADAS : 3 botol kaca yang sama, air, tala bunyi, mangkuk, pembaris meter, bongkah kayu dan pensel.KAEDAH :Aktiviti 11. Mangkuk diisi dengan air. Tala bunyi diketuk ke atas sebongkah kayu. Hujung tala disentuhkan ke atas air. Pemerhatian direkodkan.2. Tala bunyi diketukkan lagi dan dirapatkan ke telinga. Ramalan dilakukan.

Rajah 1 : Tala bunyi diketuk ke atas sebongkah kayu.

Aktiviti 23. Air dimasukkan ke dalam 3 botol kaca yang serupa. Botol A diisi penuh air, botol B diisi penuh air dan botol C diisi penuh air.4. Bagi setiap botol, jarak telah diukur dari bahagian atas botol ke permukaan air. Kemudian ketinggian air di dalam setiap botol telah diukur. Ukuran direkodkan.5. Pada botol A, merentasi mulut botol dihembus sehingga bunyi yang nyaring dihasilkan. Perbezaan bunyi yang didengar telah diramalkan.6. Ramalan tersebut diuji dengan meniup botol B dan C. Bunyi yang dihasilkan didengar. Kelangsingan setiap bunyi direkodkan.

Rajah 2 : Pada setiap mulut botol dihembus sehingga bunyi yang nyaring dihasilkan.Aktiviti 37. Apabila diketuk perlahan-lahan tepi botol A dengan pensil, ia menghasilkan bunyi yang lain. Ramalan dilakukan.8. Ramalan tersebut diuji dengan mengetuk botol B dan C dengan pensil yang sama. Kelangsingan setiap bunyi direkodkan

Rajah 3 : Bahagian tepi pada semua botol telah diketuk dengan pensel.

KEPUTUSAN Aktiviti 1ProsedurPemerhatian / Ramalan

1Apabila hujung tala bunyi dsentuhkan ke atas air, air akan bergetar.1.

2Apabila tala bunyi diketuk dan didekatkan kepada telinga, satu bunyi dengungan didengar.

Aktiviti 2Ketinggian botol kaca : 19.5 cmBOTOLJARAK HUJUNG BOTOL DENGAN PERMUKAAN AIR (ruang udara)KETINGGIAN AIR

A penuh13.0 cm6.5 cm

B penuh air8.4 cm11.1 cm

C penuh air7.4 cm12.1 cm

Pemerhatian apabila permukaan botol ditiup.BOTOLPEMERHATIANINFERENS

A penuhBunyi siulan rendahRuang udara yang banyak dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang rendah.

B penuh airBunyi siulan sederhanaRuang udara yang kurang dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang tinggi.

C penuh airBunyi siulan yang tinggi.Ruang udara yang lebih kurang dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih tinggi.

Aktiviti 3Pemerhatian apabila tepi botol diketuk dengan pensel.BOTOLPEMERHATIANINFERENS

A penuhPaling kuatKuantiti air yang sedikit dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih kuat.

B penuh airSederhanaKuantiti air yang banyak dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang sederhana.

C penuh airPerlahanKuantiti air yang lebih banyak dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih perlahan.

PERBINCANGAN : A akan bergetar apabila hujung tala bunyi dsentuhkan ke atas permukaan air. Demikian kerana bunyi adalah sejenis gelombang yang telah dihasilkan oleh getaran sesuatu objek. Satu pergerakan dan juga tekanan terbentuk dalam zarah-zarah kesan daripada getaran tersebut. Getaran dalam permukaan air terhasil kerana getaran tala bunyi telah dipindahkan kepada air. Gelombang kecil juga terbentuk kerana gelombang bergerak lebih perlahan di dalam medium cecair. Apabila tala bunyi diketuk pada bongkah kayu dan didekatkan kepada telinga, satu bunyi dengungan didengar. Hal ini kerana getaran dari tala bunyi di udara menyebabkan udara turut bergetar dan menghasilkan bunyi dengungan. Dalam aktiviti meniup di permukaan botol yang berisi isipadu air yang berlainan, didapati botol C telah menghasilkan bunyi siulan yang lebih tinggi berbanding dengan botol A dan botol B. Ini adalah kerana perbezaan isipadu air dalam ketiga-tiga botol tersebut. Botol A diisikan dengan air, botol B dengan air dan botol C pula dengan air. Oleh kerana isipadu air tinggi maka botol C memiliki ruang udara yang lebih rendah berbanding dengan botol A dan botol B. Apabila hujung botol ditiup, udara di dalam botol mula untuk bergetar. Ruang udara yang kecil akan bergetar dengan lebih laju dan menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi berbanding botol yang mempunyai ruang udara yang banyak. Ini akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang tinggi. Maka jelaslah bahawa apabila ruang udara rendah, semakin tinggi kelangsingan bunyi apabila ditiup pada hujung botol.Dalam aktiviti mengetuk tepi botol dengan pensel, botol A telah menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih kuat berbanding dengan botol B dan botol C. Ini adalah kerana perbezaan isipadu air dalam ketiga-tiga botol tersebut. Jikalau isipadu air dikekalkan sama seperti sebelumnya dimana botol C mempunyai isipasu yang tinggi. Secara tidak langsung, botol A memiliki kuantiti air yang sedikit berbanding dengan botol B dan botol C. Ketukan pada tepi botol yang mengandungi air menyebabkan botol bergetar dan getaran itu dipindahkan pada air. Lalu, getaran pada air dipindahkan pada ruang udara lalu bunyi dihasilkan. Apabila kuantiti air kurang dalam botol, getaran yang terhasil adalah tinggi. Maka terhasillah bunyi kelangsingan yang lebih kuat.Langkah berjaga-jaga yang harus dipraktikkan ialah botol kaca yang hendak digunakan dipastikan sama ada mempunyai bentuk, jenis dan ruangan udara yang sama supaya tiada unsur ralat berlaku. Selain itu, kipas perlu ditutup supaya tidak mengganggu getaran yang terhasil pada air dan getaran udara sepanjang proses eksperimen berjalan. Seterusnya, bunyi yang dihasilkan perlu didengar beberapa kali untuk mengetahui perbezaan antara bunyi yang dihasilkan. KESIMPULAN : Ruang udara yang banyak dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang rendah.Kuantiti air yang sedikit dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih kuat.Penguasaan pengetahuan dan kemahiran soalan1. Dalam prosedur 6, botol manakah hasilkan kelangsingan yang tertinggi ? Apakah yang menyebabkan perubahan dalam kelangsingan dari botol ke botol? (4m)

Kelangsingan tertinggi terhasil daripada botol C. Hal ini kerana ruang udara dalam botol C lebih rendah berbanding dengan botol A dan botol B. Oleh itu, apabila kita meniup hujung botol, udara di dalam botol mula bergetar. Ruang udara yang kecil akan bergetar dengan lebih laju dan menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi berbanding botol yang mempunyai ruang udara yang banyak. Ini akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang tinggi.

2. Terangkan bagaimana terhasilnya bunyi dalam prosedur 7 ? Botol manakah hasilkan kelangsingan tertinggi? Apakah yang menyebabkan perubahan dalam kelangsingan dari botol ke botol? (6m)

Ketukan yang dibuat pada tepi botol yang mengandungi air menyebabkan botol bergetar. Getaran tersebut terus dipindahkan kepada air dalamnya. Getaran pada air pula dipindahkan kepada ruang udara lalu bunyi dihasilkan. Botol A telah menghasilkan bunyi kelangsingan tertinggi berbanding dengan botol B dan botol C. Ini adalah kerana perbezaan kuantiti air dalam ketiga-tiga botol tersebut. Dimana botol A memiliki air, botol B memiliki air dan botol C pula memiliki air. Secara tidak langsung, botol A memiliki kuantiti air yang sedikit berbanding dengan botol B dan botol C.Jadi, semakin rendah kuantiti air dalam botol,semakin tinggi getaran yang dihasilkan. Maka terhasillah kelangsingan yang lebih kuat.

3. Bandingkan bunyi yang anda hasilkan daripada tiupan di atas botol dengan ketukan tepi botol. Apakah perbezaan kelangsingan untuk setiap botol ? Jelaskan pemerhatian anda. (4m)

Botol A menghasilkan bunyi kelangsingan yang rendah apabila ditiup, manakala menghasilkan bunyi kelangsingan yang tinggi apabila diketuk dengan pensel. Manakala botol C memberi hasil yang sebaliknya berbanding dengan botol A. Dalam situasi meniup, ruang udara yang kecil akan bergetar dengan lebih laju dan menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi berbanding botol yang mempunyai ruang udara yang banyak. Ini akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang tinggi. Contohnya ialah botol C yang mempunyai ruang udara yang lebih kurang dalam botol dan telah menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih tinggi.Manakala dalam situasi mengetuk, kuantiti air yang kurang dalam botol, akan menghasilkan getaran yang tinggi. Maka terhasillah bunyi kelangsingan yang lebih kuat. Contohnya ialah botol A yang mempunyai kuantiti air yang sedikit iaitu air dalam botol akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih kuat.

4. Dengan melihat data di jadual anda, bagaimanakah panjang ruang udara menjejaskan kelangsingan ? Bagaimana ketinggian air menjejaskan kelangsingan? (4m)Dengan melihat jadual tersebut, panjang ruang udara menjejaskan bunyi kelangsingan apabila ditiup. Contohnya ialah botol A yang mempunyai panjang ruang udara yang tinggi iaitu 13.0cm telah menghasilkan bunyi kelangsingan yang rendah. Manakala botol C mempunyai panjang ruang udara yang rendah iaitu 7.4 cm telah menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih tinggi. Ini adalah kerana ruang udara yang kecil akan bergetar dengan lebih laju dan menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi berbanding botol yang mempunyai ruang udara yang banyak. Maka, ini akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang tinggi.Ketinggian air pula menjejaskan bunyi kelangsingan apabila diketuk. Contohnya ialah botol C yang mempunyai ketinggian air yang tinggi iaitu 12.1 cm telah menghasilkan bunyi kelangsingan yang rendah. Manakala botol A mempunyai panjang ruang udara yang rendah iaitu 6.5 cm telah menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih tinggi. Ini adalah kerana ketukan pada tepi botol menyebabkan botol bergetar dan getaran itu dipindahkan pada air. Lalu, getaran pada air dipindahkan pada ruang udara lalu bunyi dihasilkan. Apabila kuantiti air kurang dalam botol, getaran yang terhasil adalah tinggi. Maka, ini akan menghasilkan bunyi kelangsingan yang lebih kuat.

5. Apakah kesimpulan yang anda boleh katakan tentang hubungan antara bunyi yang dihasilkan dengan medium pergerakan bunyi ? (3m)

Medium yang berbeza mempunyai susunan zarah - zarah yang berbeza. Ini kerana kerana susunan zarah-zarahnya lebih rapat dan padat dan jarak antara molekul di dalam ruang pepejal adalah lebih kecil.Perbezaan zarah dalam ruang medium akan menghasilkan kelajuan bunyi yang berbeza. Bunyi bergerak paling laju dalam medium pepejal, sederhana laju di medium air dan paling perlahan di medium udara.

6. Fikirkan : Biola ialah alat muzik bertali. Seruling dan serunai ialah alat muzik tiupan jenis kayu dan trompet ialah alat tiupan jenis loyang. Adakah kesemua alat-alat muzik ini mempunyai persamaan? (4m)

Ya, getaran bunyi merupakan aspek paling penting bagi setiap alat muzik menghasilkan bunyi dengan cara yang sama. Biola ialah alat muzik bertali yang menghasilkan getaran apabila tali pada biola dipetik. Tali yang berfungsi untuk menghasilkan getaran muzik dalam biola. Seterusnya, alat muzik tiupan jenis kayu menghasilkan getaran muziknya. Apabila ditiup alat muzik ini akan bergetar dan menghasilkan frekuensi getaran yang menghasilkan bunyi. Di samping itu, alat tiupan jenis loyang pula mempunyai peniup yang bersambung pada tiub panjang yang dipenuhi udara. Apabila peniup ditiup getaran bibir dan peniup akan menghasilkan frekuensi bunyi. Getaran udara yang terhasil dalam tiub panjang dpenuhi udara menyebabkan bunyi yang kita boleh dengar.