SCE 3105 Praktikal 3: Kualiti Bunyi

download SCE 3105 Praktikal 3: Kualiti Bunyi

of 15

Transcript of SCE 3105 Praktikal 3: Kualiti Bunyi

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 =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 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

3

Prosedur: Aktiviti : Mendemonstrasi penghasilan kualiti bunyi yang berbeza 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?

4

3. Air diletakkan di dalam 3 botol yang sama dengan kandungan air dalam botol A penuh, botol B penuh dan botol C penuh. 4. Jarak antara hujung botol dengan permukaan air dan ketinggian air pada setiap botol diukur. Ukuran dicatatkan.

BOTOL A

BOTOL B

BOTOL C

5

5. Perbezaan kenyaringan bunyi pada setiap botol apabila ditiup diramalkan. Berikan sebab pada bagi setiap ramalan yang diberikan. 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.

BOTOL A

BOTOL B

BOTOL C

6

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.

7

Keputusan Aktiviti 1 :

Aktiviti Tala bunyi diketuk dengan tapak kasut dan didekatkan dengan air Ketuk tala bunyi dengan tapak kasut dan dekatkan dengan telinga

Pemerhatian Air akan terpercik dan bergetar

Bunyi dengungan akan terhasil

Aktiviti 2: Ketinggian botol kaca : 20.5 cm Botol Jarak hujung botol Ketinggian air

dengan permukaan air

penuh (A)

15.6 cm

4.9 cm

penuh (B)

11.5 cm

9.0 cm

penuh (C)

6.0 cm

14.5 cm

8

Pemerhatian apabila permukaan botol ditiup Botol Pemerhatian Inferens

penuh (A)

Rendah

Lebih sedikit jumlah air dalam botol kaca, lebih banyak udara yang terdapat di dalamnya. Maka, udara akan bergetar dengan frekuensi perlahan yang dan menghasilkan apabila

rendah

permukaan botol ditiup. Dengan ini, kelangsingan adalah rendah. bunyi yang dihasilkan

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.

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.

9

Pemerhatian apabila sisi botol diketuk dengan pensel Botol Pemerhatian Inferens

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.

penuh (B)

Apabila

botol

diketuk

pada

sisinya

menyebabkan getaran dan menghasilkan Sederhana 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 bunyi rendah yang dan

menghasilkan langsing.

kurang

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.

10

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. 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 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.

11

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 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.

12

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 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.

13

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 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.

14

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 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