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.

Halaju bunyi dalam suatu medium diberi sebagai V =f

Gerakan perambatan molekul-moleku udara ini menghasilkan halaju v, panjang gelombang , 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 interferensPRAKTIKAL 3 : KUALITI BUNYI Tujuan :Untuk mendemonstrasi dan menjelaskan bagaimana perbezaan kualiti suara yang dihasilkan. Bahan/peralatan :

Tiga botol kaca yang samaAirTala bunyiMangkuk Pembaris meterPensel

Bongkak kayu

Prosedur:

Aktiviti : Mendemonstrasi penghasilan kualiti bunyi yang berbeza1. Sebuah mangkuk diisi dengan air. Sebongkah kayu diketuk dengan menggunakan tala bunyi. Hujung tala bunyi diletakkan di dalam mangkuk yang mengandungi air. Apa yang anda memerhatikan?.

2. Ketuk tala bunyi lagi. Dekatkan ke telinga anda. Ramalkan apa yang berlaku. Apa yang anda dengar? 3. Masukkan air 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, ukur jarak dari bahagian atas botol ke permukaan air. Kemudian ukur ketinggian air di dalam setiap botol. Rekodkan ukuran anda.

5. Pada botol A, hembus merentasi mulut botol sehingga menghasilkan bunyi yang nyaring. Ramalkan perbezaan bunyi yang anda dengar. Beri alasan bagi ramalan anda itu .

6. Uji ramalan anda dengan meniup botol B dan C. Dengar bunyi yang anda hasilkan. Terangkan setiap bunyi dari segi kelangsingan -rendah, sederhana atau tinggi. Rekod kelangsingan setiap bunyi. 7. Apabila anda ketuk perlahan-lahan tepi botol A dengan pensil, anda menghasilkan bunyi yang lain. Adakah anda fikir bunyi yang sama atau berbeza dengan bunyi tiupan yang dihasilkan oleh botol? Terangkan. 8. Uji ramalan anda mengetuk botol B dan C dengan pensil yang sama . Rekod kelangsingan setiap bunyi.

Keputusan

Aktiviti 1 :AktivitiPemerhatian

Tala bunyi diketuk dengan sebongkah kayu dan didekatkan dengan airAir akan terpercik dan bergetar

Ketuk tala bunyi dengan sebongkah kayu dan dekatkan dengan telingaBunyi dengungan akan terhasil

Aktiviti 2: Ketinggian botol kaca : 20.5 cmBotolJarak hujung botol dengan permukaan airKetinggian air

penuh (A)

15.6 cm4.9 cm

penuh (B)

11.5 cm9.0 cm

penuh (C)

6.0 cm 14.5 cm

Pemerhatian apabila permukaan botol ditiup BotolPemerhatianInferens

penuh (A)

RendahLebih 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 adalah rendah.

penuh (B)

SederhanaApabila 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.

penuh (C)

Bunyi siulan yang tinggiApabila 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

BotolPemerhatianInferens

penuh (A)

Paling kuatApabila 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.

penuh (B)

SederhanaApabila 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.

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 penuh isipadu air yang menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi. Manakala, botol yang mempunyai 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 penuh isipadu air mempunyai jumlah udara yang lebih sedikit berbanding botol yang mempunyai penuh isipadu air.2. . Terangkan bagaimana terhasilnya bunyi dalam prosedur 7? Botol manakah hasilkan kelangsingan tertinggi? Apakah yang menyebabkan perubahan dalam kelangsingan dari botol ke botol? (6 markah)

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 penuh isipadu air akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi berbanding botol yang mempunyai 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 anda hasilkan daripada tiupan diatas botol dengan ketukan tepi botol. Apakah perbezaan kelangsingan untuk setiap botol? Jelaskan pemerhatian anda.

Dengan meniup melalui permukaan botol, botol yang mempunyai penuh isipadu air yang menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi. Manakala, botol yang mempunyai 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 penuh isipadu air mempunyai jumlah udara yang lebih sedikit berbanding botol yang mempunyai penuh isipadu 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 penuh isipadu air akan menghasilkan kelangsingan bunyi yang lebih tinggi berbanding botol yang mempunyai 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 melihat data di jadual anda, bagaimanakah panjang ruang udara menjejaskan kelangsingan? Bagaimana ketinggian air menjejaskan kelangsingan? (4 markah)

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 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 anda boleh katakan tentang hubungan antara bunyi yang dihasilkan dengan medium pergerakan bunyi? (3 markah)

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. 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? (4 markah)

Alat muzik jenis loyang 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 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-jaga1. 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.