Berapakah Kecepatan Suara di Udara ?

Suara yang kita dengar dari berbagai sumber baik berupa bunyi mesin, gesekan antara dua benda, ataupun suara yang bersumber dari mulut dapat kita dengar karena adanya medium. Hal ini terjadi karena suara atau bunyi berasal dari benda yang bergetar sehingga menibulkan getaran pada zat-zat di sekitarnya, baik zat padat, cair, maupun gas. Apabila kita perhatikan segala bunyi memang berasal dari benda-benda yang bergetar, misalnya saja suara manusia berasal dari getaran pita suara manusia, bunyi mesin kendaraan berasal dari gesekaan antar material dari mesin, bahkan bunyi pada penghantar listrik yang bertegangan tinggi berasal dari gesekan antar elektron yang membawa muatan listrik ( bunyi ini terjadi karena penampang atau penghantar yang kurang bagus sehingga menyebabkan muatan listrik yang mengalir tidak bisa dihantarkan dengan sempurna, akibatnya penghantar tersebut akan segera rusak atau gosong ). Sedangkan perambatan bunyi pada udara tersebut merupkan getaran dari sumber bunyi yang menggerakan zat-zat ( partikel ) di sekitar udara, dan partikel yang bergerak tersebut juga menggerakkan patikel lain disekitarnya sampai kekuatan bunyi tersebut habis untk menggerakkan partikel-partikel, oleh karena itu suara jarak dengarnya terbatas. Perlu di ketahui bahwa dari gerakan-gerakan tersebut timbul suatu getaran sehingga bunyi dapat di dengar ataupun di terima oleh sensor dengar ( pada manusia syaraf dapat berlaku sebagai sensor dan penangkap bunyi yaitu gendang telinga ).

Perambatan bunyi merupakan slaah satu bentuk gelombang, yaitu berupa gelombang longitudinal di mana satu gelombang terdiri dari arapatan dan renggangan. Kemudian satu gelombang tersebut memilki panjang yang biasanya di notasikan dengan lambang λ. Selain terdapat panjang gelombang, ada juga frekuensi dari rambatan bunyi tersebut. Frekuensi ( f ) adalah jumlah getaran yang dihasilkan seama satu detik. Frekuensi pada bunyi inilah yang membedakan suara yang berasal dari berbagai sumber bunyi, perbadaan frekuensi dapat membuat kita bisa membedakan bunti logam jatuh dengan bunyi batu yang jatuh, tentunya sangat berbeda. Beradasarkan gelombang dan frekuensi tersebutlah kita dapat mencari seberapa besar kecepatan suara melaui persamaan, yaitu

Sehingga suara bergantung dari besarnya panjang gelombang dan frekuensi, benarkah hal ini ?

Jawabannya adalah belum tentu hal itu benar, pada kenyataannya kecepatan merupakan besaran vektor sehingga memiliki arah, sedangkan pada persamaan di atas hanya berlaku pada salah satu arah kecepatan suara, padahal proses perambatan suara menyebar ke segala arah karena getaran yang menyenggol partikel juga berlaku ke segala arah pada sumber bunyinya. Kecepatan suara di udara bergantung pada kerapatan partikel zat medium yang dilaluinya. Sementara itu kerapatan suatu partikel zat di tentukan dari susunan partikel, temperatur, dan kandungan partikel dalam zat. Kandungan partikel dalam suatu zat yang stabil akan membuat kecepatan suara di udara lebih cepat, karena pada susunan yang stabil getaran bunyi lebih mudah di transmisikan karena susunan partikelnya yang teratur. Sedangkan pada suhu berpengaruh pada semakin tinggi suhu kecepatan perambatan di udara juga semakin cepat. Hal ini dikarenakan pada suhu tinggi partikel-partikel tersebut mendapat energi kalor dan tereksitasi sehingga dapat bergerak bebas, pergerakan bebas ini lebih mudah dalam mengalirkan getaran bunyi, susunan partikel dalam mempengaruhi kecepatan suara di udara bergantung pada zat-zat apa yang terdapat dalam partikel tersebut. Pada pengukuran kecepatan suara di udara yang biasa kita pakai yaitu 340 m/s merupakan ukuran dari udara dengan susunan 71 % Nitrogen, 28 % Oksigen, dan sisanya karbon dioksida serta zat lainnya. Hal ini akan berbeda dengan tempat misalnya di kawah gunung berapi yang cenderung banyak kandungan belerangnnya.

Jadi berapakah sebenarnya kecepatan suara di udara ? Jawabannya adlah relatif, tergantung pada keadaan masing-masing kondisi udara tersebut. Berikut merupakan hasil kecepatan suara di udara berdasarkan percobaan

Posted in: Fisika