Pengenalan

Bunyi ialah sejenis gelombang membujur yang boleh merambat melalui pepejal,

cecair dan gas. Bunyi dihasilkan oleh suatu sistem bergetar seperti getaran tala

bunyi, getaran tali gitar atau getaran kon suatu pembesar suara. Oleh itu, bunyi

ialah sejenis gelombang mekanikal.

Tenaga bunyi dipindahkan oleh getaran molekul-molekul udara dalam siri

mampatan dan renggagan udara. Oleh itu bunyi tidak boleh dirambat melalui

vakum.

1

Halaju bunyi dalam suatu medium diberi sebagai

V =λf

Gerakan perambatan molekul-moleku udara ini menghasilkan halaju v, panjang

gelombang λ, dan frekuensi gelombang f.

Halaju gelombang bunyi dalam suatu gas dipengaruhi oleh :

a) suhu gas

b) jisim molekul gas

Halaju 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 interferens

2

PRAKTIKAL 3 : KUALITI BUNYI

Tujuan :

Untuk mendemonstrasi dan menjelaskan bagaimana perbezaan kualiti suara

yang dihasilkan.

Bahan/peralatan :

Tiga botol kaca yang serupa

Air

Tala bunyi

Mangkuk

Pembaris meter

Pensel

Prosedur:

Aktiviti : Mendemonstrasi penghasilan kualiti bunyi yang berbeza

3

1. Sebuah mangkuk diisi dengan air. Tapak kasut diketuk dengan

menggunakan tala bunyi. Hujung tala bunyi diletakkan di dalam mangkuk

yang mengandungi air. Perhatikan apa yang berlaku.

2. Tala bunyi diketuk semula pada tapak kasut. Apakah yang berlaku jika

tala bunyi dipegang menghampiri telinga?

3. Air diletakkan di

dalam 3 botol yang sama dengan kandungan air dalam botol A ¼ penuh,

botol B ½ penuh dan botol C ¾ penuh.

4

4. Jarak antara hujung botol dengan permukaan air dan ketinggian air pada

setiap botol diukur. Ukuran dicatatkan.

5. Perbezaan kenyaringan bunyi pada setiap botol apabila ditiup diramalkan.

Berikan sebab pada bagi setiap ramalan yang diberikan.

5

BOTOL A

BOTOL C

BOTOL B

6. Ramalan diuji dengan meniup hujung setiap botol. Bunyi yang dihasilkan

didengari. Jelaskan setiap bunyi yang dihasilkan samada keyaringannya

adalah rendah, sederhana dan tinggi. Rekodkan kenyaringan bunyi yang

dihasilkan.

7. Apabila anda

mengetuk sisi

setiap botol

dengan pensil, anda akan menghasilkan bunyi yang berlainan. Pada

pandangan anda adakah bunyi yang dihasilkan adalah sama atau

berlainan dengan bunyi yang dihasilkan apabila beniup hujung botol?

Jelaskan.

8. Ramalan diuji dengan mengetuk sisi botol dengan pensel. Bunyi yang

dihasilkan direkodkan.

6

BOTOL CBOTOL A BOTOL B

Keputusan

Aktiviti 1 :

Aktiviti Pemerhatian

Tala bunyi diketuk dengan

tapak kasut dan

didekatkan dengan air

Air akan terpercik dan bergetar

Ketuk tala bunyi dengan

tapak kasut dan dekatkan

dengan telinga

Bunyi dengungan akan terhasil

7

Aktiviti 2:

Ketinggian botol kaca : 20.5 cm

Botol Jarak hujung botol

dengan permukaan air

Ketinggian air

¼ penuh (A) 15.6 cm 4.9 cm

½ penuh (B) 11.5 cm 9.0 cm

¾ penuh (C) 6.0 cm 14.5 cm

Pemerhatian apabila permukaan botol ditiup

Botol Pemerhatian Inferens

¼ penuh (A) Rendah Lebih sedikit jumlah air dalam botol

kaca, lebih banyak udara yang terdapat

di dalamnya. Maka, udara akan bergetar

dengan perlahan dan menghasilkan

frekuensi yang rendah apabila

permukaan botol ditiup. Dengan ini,

kelangsingan bunyi yang dihasilkan

8

adalah rendah.

½ penuh (B) Sederhana Apabila banyak jumlah air dalam botol

kaca, sedikit udara terdapat di dalamnya.

Maka, udara akan bergetar dengan laju

dan menghasilkan frekuensi yang tinggi

apabila permukaan botol ditiup. Dengan

ini, kelangsingan bunyi yang dihasilkan

adalah tinggi.

¾ penuh (C) Bunyi siulan

yang tinggi

Apabila lebih banyak jumlah air dalam

botol kaca, lebih sedikit udara yang

terdapat dalam botol kaca. Maka, udara

akan bergetar dengan laju dan

menghasilkan frekuensi yang tinggi

apabila permukaan botol ditiup. Dengan

ini, kelangsingan bunyi yang dihasilkan

adalah lebih tinggi.

Pemerhatian apabila sisi botol diketuk dengan pensel

Botol Pemerhatian Inferens

¼ penuh (A)

Paling kuat

Apabila botol diketuk pada sisinya

menyebabkan getaran pada botol dan air

bukannya udara di dalam botol. Apabila

jumlah air kurang di dalam botol, maka

getaran yang terhasil adalah tinggi dan

menghasilkan bunyi yang lebih langsing.

9

½ penuh (B)

Sederhana

Apabila botol diketuk pada sisinya

menyebabkan getaran dan menghasilkan

bunyi. Pada masa ini botol dan air yang

menghasilkan getaran bukannya udara di

dalam botol. Apabila jumlah air

bertambah di dalam botol, maka getaran

yang terhasil adalah rendah dan

menghasilkan bunyi yang kurang

langsing.

¾ penuh (C)

Perlahan

Apabila botol diketuk pada sisinya

menyebabkan getaran dan menghasilkan

bunyi. Pada masa ini botol dan air yang

menghasilkan getaran bukannya udara di

dalam botol. Apabila jumlah air lebih

banyak di dalam botol, maka getaran

yang terhasil adalah lebih rendah dan

menghasilkan bunyi yang tidak langsing.

Perbincangan

1. Dalam Prosedur 6, botol manakah yang menghasilkan kelangsingan

yang lebih tinggi? Apakah yang menyebabkan perubahan kelangsingan

dari botol ke botol?

Berdasarkan pemerhatian yang dijalankan dalam Prosedur 6, botol yang

mempunyai ¾ penuh isipadu air yang menghasilkan kelangsingan bunyi yang

lebih tinggi. Manakala, botol yang mempunyai ¼ penuh isipadu air akan

menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih rendah. Perbezaan

10

kelangsingan bunyi yang dihasilkan disebabkan oleh jumlah udara yang

terdapat di dalam botol tersebut. Botol yang mempunyai ¾ penuh isipadu air

mempunyai jumlah udara yang lebih sedikit berbanding botol yang

mempunyai ¼ penuh isipadu air.

2. Jelaskan bagaimana bunyi dihasilkan dalam Prosedur 8? Botol manakah

yang menghasilkan kelangsingan yang lebih tinggi? Apakah yang

menyebabkan perubahan kelangsingan daripada botol ke botol?

Untuk menghasilkan bunyi dalam Prosedur 8, botol akan diketuk dengan

pensel di bahagian sisinya. Isipadu air yang dimasukkan ke dalam botol

adalah berbeza untuk menghasilkan bunyi yang berbeza. Berdasarkan

pemerhatian yang dijalankan dalam Prosedur 8, botol yang mempunyai ¼

penuh isipadu air akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi

berbanding botol yang mempunyai ¾ penuh isipadu air. Kelangsingan bunyi

yang terhasil adalah berbeza disebabkan oleh getaran yang berlaku pada

botol dan juga air yang terdapat dalam botol tersebut bukannya jumlah udara

yang terdapat dalam botol.

3. Bandingkan bunyi yang dihasilkan dengan meniup melalui permukaan

botol dan mengetuk sisi botol. Apakah perbezaan kelangsingan untuk

setiap botol? Terangkan jawapan anda.

Dengan meniup melalui permukaan botol, botol yang mempunyai ¾ penuh

isipadu air yang menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi.

Manakala, botol yang mempunyai ¼ penuh isipadu air akan menghasilkan

kelangsingan bunyi yang lebih rendah. Perbezaan kelangsingan bunyi yang

dihasilkan disebabkan oleh jumlah udara yang terdapat di dalam botol

tersebut. Botol yang mempunyai ¾ penuh isipadu air mempunyai jumlah

udara yang lebih sedikit berbanding botol yang mempunyai ¼ penuh isipadu

11

air. Apabila udara yang terdapat di dalam botol adalah lebih sedikit, udara

akan bergetar dengan laju dan frekuensi yang dihasilkan adalah tinggi dan

kelangsingan bunyi yang terhasil turut tinggi.

Dengan mengetuk sisi botol, botol yang mempunyai ¼ penuh isipadu air akan

menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi berbanding botol yang

mempunyai ¾ penuh isipadu air. Kelangsingan bunyi yang terhasil adalah

berbeza disebabkan oleh getaran yang berlaku pada botol dan juga air yang

terdapat dalam botol tersebut bukannya jumlah udara yang terdapat dalam

botol. Apabila jumlah air lebih banyak di dalam botol, maka getaran yang

terhasil adalah lebih rendah dan menghasilkan bunyi yang tidak langsing.

4. Dengan merujuk data yang terdapat di dalam jadual, bagaimanakah

ketinggian isipadu udara mempengaruhi kelangsingan? Bagaimanakah

ketinggian isipadu air mempengaruhi kelangsingan?

Dengan merujuk data yang terdapat jadual, botol A mempunyai isipadu

ketinggian udara yang tinggi iaitu 15.6 cm dan menghasilkan kelangsingan

yang rendah. Manakala, botol C mempunyai isipadu ketinggian udara yang

rendah iaitu 6.0 cm tetapi menghasilkan kelangsingan yang tinggi. Semakin

rendah isipadu udara yang terdapat dalam botol, semakin laju getaran yang

dihasilkan oleh udara di dalam botol itu apabila botol ditiup. Maka,

kelangsingan yang dihasilkan adalah lebih tinggi.

Botol A mempunyai ketinggian isipadu air yang lebih rendah iaitu 4.9 cm dan

menghasilkan kelangsingan yang tinggi apabila botol diketuk. Manakala, botol

12

C mempunyai ketinggian isipadu air yang tinggi iaitu 14.5 cm dan

menghasilkan kelangsingan yang rendah apabila diketuk. Hal ini kerana,

apabila botol diketuk, getaran terhasil oleh air dan botol tersebut. Semakin

tinggi isipadu air, semakin sedikit getaran yang terhasil, maka semakin

rendah kelangsingan bunyi yang terhasil.

5. Apakah kesimpulan yang dapat dibuat berkaitan hubungan antara bunyi

yang dihasilkan dan medium yang membantu rambatan bunyi?

Bunyi ialah sejenis gelombang membujur yang boleh merambat melalui

pepejal, cecair dan gas. Bunyi memerlukan medium untuk membantunya

merambat. Apabila permukaan botol ditiup, bunyi dirambat melalui udara

yang terdapat di dalam botol tersebut. Melalui udara, bunyi akan merambat

dengan lebih perlahan berbanding merambat dalam cecair dan pepejal.

Dengan itu, bunyi akan merambat dengan lebih laju apabila kuantiti udara

yang terdapat di dalam botol adalah sedikit. Semakin sedikit kuantiti udara

yang terdapat di dalam botol, semakin tinggi frekuensi dihasilkan dan

kelangsingan bunyi yang dihasilkan adalah tinggi.

Manakala, apabila botol diketuk dengan pensel, getaran yang terhasil adalah

daripada botol dan juga air yang terdapat di dalam botol dan bukannya udara

yang terdapat dalam botol tersebut. Oleh itu, bunyi dirambat melalui medium

cecair dan pepejal. Semakin kurang ketinggian air yang terdapat di dalam

botol,lebih laju bunyi dirambat melalui pepejal dan cecair. Maka, frekuensi

yang dihasilkan adalah tinggi dan kelangsingan bunyi yang dihasilkan adalah

tinggi.

6. Violin ialah alat muzik bertali, seruling dan klarinet adalah alat muzik

tiup kayu dan trumpet adalah alat muzik brass. Apakah persamaan bagi

setiap alat muzik berikut?

Alat muzik brass merupakan alat muzik yang mempunyai peniup yang

bersambung pada tiub panjang yang dipenuhi udara. Apabila peniup ditiup,

getaran bibir dan peniup akan menghasilkan frekuensi bunyi. Getaran udara

13

yang terhasil dalam tiub panjang yang dipenuhi udara menyebabkan bunyi

yang boleh kita dengar.

Manakala, alat muzik tiup kayu juga menghasilkan bunyi dengan cara yang

sama. Tetapi, getaran bunyi dihasilkan oleh alat muzik kayu tersebut. Apabila

udara ditiup melalui alat muzik kayu, alat muzik ini akan bergetar dan

menghasilkan frekuensi getaran yang menghasilkan bunyi.

Untuk alat muzik bertali pula, getaran akan terhasil apabila tali pada alat

muzik tersebut dipetik. Getaran bunyi terhasil disebabkan tali pada alat muzik

tersebut.

Setiap alat muzik menghasilkan bunyi dengan cara yang sama iaitu melalui

getaran bunyi yang dihasilkan oleh alat muzik tersebut.

Kesimpulan

Bunyi terhasil disebabkan getaran. Bunyi memerlukan medium untuk merambat

seperti pepejal, cecair dan juga udara. Kelangsingan bunyi yang terhasil apabila

permukaan botol ditiup dipengaruhi oleh kuantiti udara yang terdapat dalam botol

tersebut. Apabila sisi botol diketuk, getaran yang terhasil turut dipengaruhi oleh

kuantiti air yang terdapat dalam botol tersebut.

Kelangsingan bunyi yang tinggi akan terhasil apabila meniup permukaan botol

sekiranya kuantiti udara di dalam botol adalah sedikit. Manakala, apabila

mengetuk sisi botol, kelangsingan bunyi yang terhasil adalah tinggi sekiranya

kuantiti air yang terdapat dalam botol adalah sedikit.

Langkah berjaga-jaga

14

1. Sebelum menjalankan eksperimen yang melibatkan bekas kaca, bekas

tersebut dipastikan supaya mempunyai bentuk, jenis dan ruangan udara

yang sama supaya tiada unsur ralat berlaku.

2. Kipas perlu ditutup supaya tidak mengganggu getaran yang terhasil pada air

dan getaran udara sepanjang proses eksperimen berjalan.

3. Semasa mengetuk botol kaca, ketuk dengan perlahan supaya botol tidak

pecah.

4. Bunyi yang dihasilkan perlu didengar beberapa kali untuk mengetahui

perbezaan antara bunyi yang dihasilkan.

15