E-Modul Getaran & Gelombang

KATA PENGANTAR

Puji syukur senantiasa saya panjarkan ke hadirat Allah Yang Maha Esa, karena
atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya, yang telah memberikan kemudahan serta
kelancaran dalam berbagai hal sehingga Modul dengan pendekatan Etno-STEM yang
berjudul “Etnosains Alat Musik Tradisional Jawa ” dapat saya selesaikan. Penyusunan
modul ini diharapkan dapat memberikan manfaat dalam pembelajaran yang dilakukan
berupa informasi tentang materi getaran, gelombang dan bunyi pada alat musik
tradisional yang ada di Jawa Tengah, hubungan dengan STEM, rekonstruksi sains asli
(masyarakat) ke sains ilmiahnya, hingga aplikasinya pada pembelajaran serta evaluasi
dalam pembelajaran IPA di SMP/MTs.

Ucapan terima kasih saya ucapkan kepada semua pihak yang telah berkontribusi
dalam penyusunan bahan ajar ini. Rasa hormat dan terima kasih saya ucapkan kepada:

1. Prof. Dr. Sudarmin, M.Si, selaku dosen pembimbing,
2. Validator ahli media dan ahli materi,

Demikian bahan ajar ini saya hadirkan dengan segala kelebihan dan kekurangan.
Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun demi perbaikan bahan ajar ini sangat
saya harapkan. Semoga bahan ajar ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan bagi
pembaca.

Semarang, 2020
Penulis

Nikmatul Azmi Zakiyah

Ilmu Pengetahuan Alam 1

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR………………………………………………………….………..1
DAFTAR ISI…………………………………………………………………………….2
PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODUL……………………………………………...3
PENDAHULUAN……………………………………………………………………….4

A. PENJELASAN UMUM PENDEKATAN ETNO-STEM....................................4
B. STANDAR ISI…………………………………………………………………...6

1. Kompetensi Inti………………………………………………….…………….6

2. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Pembelajaran…..………...……6

3. Tujuan Pembelajaran……………………………………..…………………...7
PETA KONSEP………………………………………………………………………….8
UNIT 1 GETARAN………………………………………………………………….......9

Amplitudo Getaran…………………………………………………………………...11
Periode Getaran………………………………………………………………………12
Frekuensi Getaran……………………………………………………………………12
UNIT 2 GELOMBANG……………………………………………………………......15
Jenis-Jenis Gelombang……………………………………………………………….17
Frekuensi Gelombang………………………………………………………………..21
Cepat Rambat Gelombang…………………………………………………………...22
Pemantulan Gelombang……………………………………………………………...25
UNIT 3 BUNYI…………………………………………………………………….......27
Proses Terjadinya Bunyi……………………………………………………………..28
Medium Perambatan Bunyi………………………………………………………….30
Cepat Rambat Bunyi………………………………………………………………....31
Frekuensi Bunyi………………………………………………………………….......34
Karakteristik Bunyi…………………………………………………………………..36
Pemantulan Bunyi……………………………………………………………………42
RANGKUMAN………………………………………………………………………...45
SOAL EVALUASI……………………………………………………………………..46
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………..46

Ilmu Pengetahuan Alam 2

PETUNJUK PENGGUNAAN E-MODUL

Sebelum menggunakan e-modul ini, diperlukan untuk membaca petunjuk khusus
atau petunjuk penggunaan. Hal ini diperlukan agar manfaat yang ada dari bahan ajar ini
dapat diperoleh dengan maksimal. Jika kamu benar-benar memerhatikan dan memahami
bagian petunjuk ini, tentu merupakan tindakan yang sangat bijak. Selamat mempelajari!

1. Pelajari daftar isi serta petunjuk yang disediakan dalam e-modul ini dengan
cermat dan teliti.

2. Bacalah dengan cermat deskripsi singkat mengenai e-modul.
3. Bacalah dengan cermat kompetensi dasar, indikator, dan tujuan pembelajaran

yang terdapat pada halaman modul.
4. Pahami setiap materi konsep dasar yang akan menunjang penguasaan

pengetahuan dengan membaca dan memahaminya.
5. Perhatikan gambar yang disediakan dalam e-modul untuk membantu dalam

pemahaman materi getaran, gelombang dan bunyi.
6. Kerjakan setiap kegiatan yang ada dalam e-modul untuk mengetahui seberapa

besar pemahaman yang telah kamu miliki terhadap materi-materi yang telah
dibahas.
7. Unggah jawaban atau hasil kegiatan yang telah dikerjakan pada Google
Classroom yang tersedia.
8. Apabila kamu mengalami kesulitan saat menjawab pertanyaan atau
memahami materi, mintalah bantuan gurumu.
9. Membuat rancangan produk yang akan dibuat pada masing-masing kelompok.
10. Lakukan uji evaluasi dengan soal pilihan ganda beralasan yang tersedia pada
Goole Classroom untuk mengukur pemahaman materi.

Ilmu Pengetahuan Alam 3

PENDAHULUAN

A. PENJELASAN UMUM PENDEKATAN ETNO-STEM

E-Modul etno-STEM ini berisi tentang materi getaran, gelombang dan bunyi
yang dirancang dengan integrasi antara pendekatan STEM dan etnosains pada alat
musik tradisional di Jawa Tengah. Melalui pembelajaran dengan pendekatan etno-
STEM, peserta didik diarahkan untuk menghubungkan antara unsur STEM pada alat
musik tradisional dan melakukan rekonstruksi dari sains asli menjadi sains ilmiah
menggunakan konsep materi gelombang.

Pendekatan STEM merupakan suatu pendekatan dengan menggabungkan
beberapa atau keempat subjek STEM dalam suatu pembelajaran yang didasarkan pada
keterkaitan antar subjek dengan permasalahan dalam kehidupan nyata (Indah, 2017).
Integrasi antara subjek STEM dengan permasalahan yang ada pada kehidupan sehari-
hari akan menciptakan pembelajaran yang dapat melatih peserta didik untuk
mengaplikasikan pembelajaran di sekolah dengan fenomena yang terjadi dalam dunia
nyata.

Keempat aspek STEM terintegrasi selama proses pembelajaran berlangsung
dalam setiap pelaksanaan langkah-langkah pembelajaran. Sebagaimana Hannover,
(2011) menjelaskan setiap langkah dalam keempat aspek STEM adalah sebagai berikut :
(1) Aspek Science, adalah keterampilan menggunakan pengetahuan dan proses sains

dalam memahami gejala alam dan memanipulasi gejala tersebut sehingga dapat
dilaksanakan.
(2) Aspek Technology adalah keterampilan peserta didik dalam megetahui bagaimana
teknologi baru dapat dikembangkan, keterampilan menggunakan teknologi dan
bagaimana teknologi digunakan dalam mempermudah pekerjaan manusia.
(3) Aspek Engineering memiliki lima tahap fase dalam proses pembelajaran.
(4) Aspek Matematis adalah keterampilan yang digunakan untuk menganalisis,
memberikan alasan, mengomunikasikan ide secara efektif, menyelesaikan masalah
dan menginterpretasikan solusi berdasarkan perhitungan dan data dengan
matematis.

Integrasi antara subjek STEM dengan permasalahan yang ada pada kehidupan
sehari-hari akan menciptakan pembelajaran yang dapat melatih peserta didik untuk
mengaplikasikan pembelajaran di sekolah dengan fenomena yang terjadi dalam dunia

Ilmu Pengetahuan Alam 4

nyata. Tujuan dari pembelajaran STEM memiliki kesamaan dengan tuntutan pendidikan
diabad 21, yaitu agar peserta didik memiliki literasi sains dan teknologi yang dapat
terlihat dari membaca, menulis, mengamati, serta melakukan langkah ilmiah, dan dapat
mengembangkan kompetensi yang telah dimiliki untuk diimplementasikan dalam
menyelesaikan segala bentuk permasalahan yang ada di kehidupan sehari-hari
khususnya yang terkait bidang ilmu STEM (Bybee, 2013).

Etnosains merupakan ilmu pengetahuan yang dimiliki oleh suatu bangsa, suku,
atau masyarakat tertentu. Ilmu pengetahuan (sains) asli masyarakat yang ada di
lingkungan sekitar dapat diintegrasikan dalam proses pembelajaran IPA. Nilai sains asli
masyarakat dapat ditelaah dan dianalisis untuk kemudian ditransformasikan ke dalam
sains ilmiah. Proses inkulturasi atau menguatkan nilai-nilai budaya yang telah ada
sebelumnya juga dapat terjadi melalui etnosains (Sudarmin, 2015). Etnosains
merupakan kegiatan mentransformasikan antara sains asli dengan sains ilmiah.
Pengetahuan sains asli terdiri atas seluruh pengetahuan yang menyinggung mengenai
fakta masyarakat. Pengetahuan tersebut berasal dari kepercayaan yang diturunkan dari
generasi ke generasi.

Pengetahuan sains asli terdiri atas seluruh pengetahuan yang menyinggung
mengenai fakta masyarakat. Pola pengembangannya diturunkan secara terus menerus
antar generasi, tidak terstruktur dan sistematik dalam suatu kurikulum, bersifat tidak
formal, dan umumnya merupakan pengetahuan persepsi masyarakat terhadap suatu
fenomena alam tertentu. Pembelajaran berbasis etnosains dapat meningkatkan
kemampuan kognitif dan berpikir kritis siswa karena dalam model tersebut dilaksanakan
dengan mengaitkan pembelajaran di kelas dengan kehidupan sehari-hari siswa dan juga
mendorong siswa untuk berperan aktif dalam proses belajarnya (Arfianawati, 2016).

E-modul dengan pendekatan etno-STEM ini diharapkan dapat membantu siswa
untuk mengembangkan berbagai keterampilan yang dibutuhkan di abad-21. Bahan ajar
tersebut terdiri dari rekonstruksi ilmiah dari alat musik tradisional terkait dengan materi
pembelajaran, yaitu getaran, gelombang dan bunyi, yang dilanjutkan dengan desain
model pembelajaran berbasis etno-STEM, serta analisis proses dan hasil pembelajaran.

Ilmu Pengetahuan Alam 5

B. STANDAR ISI

a. Kompetisi Inti

1. Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya

2. Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli

(toleransi, gotong royong), santun, percaya diri, dalam berinteraksi secara efektif

dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya

3. Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa

ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena

dan kejadian tampak mata

4. Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan,

menguraikan, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis,

membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang

dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/ teori.

b. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi

Kompetensi Dasar Indikator Pencapaian Kompetensi

3.11 Menganalisis konsep 3.11.1 Menguraikan pengertian getaran.
getaran, gelombang, dan 3.11.2 Memecahkan soal-soal yang berkaitan
dengan frekuensi dan periode ayunan getaran.
bunyi dalam kehidupan
sehari-hari termasuk sistem 3.11.3 Menguraikan pengertian gelombang.
pendengaran manusia dan 3.11.4 Mendeteksi karakteristik gelombang trans-
versal.
sistem sonar pada hewan.
3.11.5 Mendeteksi karakteristik gelombang longitu-

dinal.

3.11.6 Menelaah perbedaan gelombang trasnversal

dan longitudional.

3.11.7 Mengaitkan hubungan antara panjang

gelombang, frekuensi, cepat rambat, dan

periode gelombang.

3.11.8 Menguraikan peristiwa-peristiwa pemantulan

gelombang.

3.11.9 Menguraikan karakteristik bunyi.

3.11.10 Memecahkan soal yang berkaitan dengan cepat

rambat gelombang bunyi.

4.11 Menyajikan hasil 4.11.1 Menyajikan proyek mengenai alat musik
tradisional.
percobaan tentang getaran,

gelombang dan bunyi.

Ilmu Pengetahuan Alam 6

c. Tujuan Pembelajaran

1. Peserta didik dengan percaya diri mampu menguraikan pengertian getaran
setelah melakukan percobaan sederhana.

2. Peserta didik dengan tepat dan jujur mampu memecahkan soal yang berkaitan
dengan frekuensi dan periode ayunan getaran setelah melakukan diskusi
kelompok.

3. Peserta didik dengan percaya diri mampu menguraikan pengertian gelombang
setelah mendapatkan penjelasan dari guru.

4. Peserta didik dengan kreatif mampu mendeteksi karakteristik gelombang
transversal dan gelombang longitudinal setelah melakukan percobaan.

5. Peserta didik dengan komunikatif mampu menelaah perbedaan gelombang
transversal dan longitudinal setelah melakukan diskusi kelompok.

6. Peserta didik dengan kritis mampu mengaitkan hubungan antara panjang
gelombang, frekuensi, cepat rambat dan periode gelombang setelah melakukan
diskusi dan tanya jawab.

7. Peserta didik dengan tanggung jawab mampu menguraikan peristiwa
pemantulan gelombang setelah melakukan studi kasus dan diskusi kelompok.

8. Peserta didik dengan percaya diri mampu menguraikan karakteristik bunyi
setelah mengerjakan Lembar Kerja Peserta Didik.

9. Peserta didik dengan tepat dan tekun mampu memecahkan soal yang berkaitan
dengan cepat rambat gelombang bunyi setelah melakukan diskusi kelompok.

10. Peserta didik dengan kreatif dan kolaboratif mampu menyajikan proyek
mengenai alat musik tradisional setelah pembuatan proyek.

Ilmu Pengetahuan Alam 7

PETA KONSEP

Etno-STEM dalam Konsep Alat Musik Tradisional

Alat Musik Tradisional

Etno-Science Etno-Technology Etno-Matematika Etno-Enggineering

Faktual 1.Menggunakan 1.Menghitung 1.Merancang desain
1. Gelombang bunyi aplikasi pengukur kebutuhan bahan alat musik
frekuensi dalam yang akan tradisional
yang dihasilkan pembuatan alat digunakan sederhana
pada alat musik musik tradisional.
tradisional. 2.Menghitung biaya 2.Membuat proyek
Konseptual 2.Menggunakan yang dikeluarkan alat musik
1. Getaran, komputer dan dalam pembuatan sederhana
gelombang dan internet untuk alat musik tradisional
bunyi melakukan analisis tradisional
Prosedural data mengenai sederhana
1. Prosedur pembuatan alat
pembuatan alat musik tradisional 3.Menghitung secara
musik tradisional. sederhana dan mandiri besaran-
gelombang bunyi. besaran dalam
getaran,
gelombang dan
bunyi.

merambat Gelombang Gelombang Cahaya
Getaran Transversal contoh Gelombang Bunyi

Frekuensi Longitudinal Cepat Rambat Bunyi

Periode

Amplitudo
memiliki
macam Pemantulan Bunyi

memiliki

Resonansi Bunyi

Frekuensi Bunyi

Ilmu Pengetahuan Alam 8

UNIT 1 GETARAN

Suatu hari, Falah dan teman-temannya melakukan kunjungan ke sanggar seni
di Jawa Barat. Saat Falah menggoyangkan angklung, terdengar suara khas dari
angklung tersebut. Sebenarnya, apa yang terjadi ketika angklung tersebut
digoyangkan? Kenapa mereka dapat mendengar suara angklung tersebut? Saat
angklung digoyangkan, akan menimbulkan getaran. Lalu, apa yang dimaksud
dengan getaran? Untuk mengetahuinya, mari kita bahas bersama!

Istilah yang perlu kamu ketahui

1. Getaran
2. Periode
3. Titik keseimbangan
4. Simpangan
5. Amplitudo

Angklung merupakan alat musik tradisional Gambar 1.1 Permainan Angklung
yang berkembang dalam masyarakat Sunda. Alat sebagai alat musik tradisional
musik ini dibuat dari bambu, dan dibunyikan dengan Sumber : dokumen pribadi
cara digoyangkan sehingga menghasilkan bunyi yang
bergetar. Dalam Dictionary of the Sunda Language
karya Jonathan Rigg, yang diterbitkan di Batavia
pada tahun 1862 menuliskan bahwa angklung terbuat
dari pipa-pipa bambu yang dipotong ujung-ujungnya
dan diikat bersama dalam suatu bingkai, yang
digetarkan untuk menghasilkan bunyi.

Apakah kamu pernah melihat pertunjukan angklung? Jika belum, silahkan lihat video
berikut ini https://bit.ly/32Y1DFw untuk melihat bagaimana pertunjukan angklung dan
bagaimana angklung tersebut dapat menghasilkan bunyi.

Ilmu Pengetahuan Alam 9

Setelah menonton pertunjukan musik tradisional angklung dalam video tersebut,
seperti yang kamu lihat angklung akan menghasilkan bunyi jika digetarkan. Sebenarnya,
apa yang dimaksud dengan getaran itu sendiri? Untuk lebih jelasnya lakukanlah kegiatan
berikut ini!

Mari Cari Tahu !

APA ITU GETARAN?

1. Letakkan salah satu ujung penggaris logam tipis atau penggaris plastik ditepi
meja, lalu pegang dengan kuat. Biarkan ujung lain dari penggaris menjulur
melebihi meja.

2. Tarik ujung penggaris yang menjulur ke bawah dengan simpangan kecil,
kemudian lepaskan. Amati yang terjadi. Adakah bunyi yang dihasilkan dari
kegiatan tersebut?

3. Perpanjanglah ujung penggaris yang menjulur, kemudian ulangi langkah yang
sama beberapa kali. Apakah bunyi yang terdengar berbeda?

Seperti yang telah kamu lakukan dalam kegiatan Mari Cari Tahu, saat ujung
penggaris yang menjulur kamu tarik ke bawah, saat kamu lepaskan penggaris tersebut
bergetar. Jadi, getaran merupakan gerak bolak balik suatu benda yang melalui titik
kesetimbangannya. Perhatikan bandul pada Gambar 1.2.

Dalam keadaan normal, posisi bandul yang belum
disimpangkan akan berada pada titik A, yang disebut
sebagai titik kesetimbangan. Saat bandul tersebut
disimpangkan atau ditarik hingga pada titik B, lalu dilepas
maka bandul akan bergerak bolak-balik dari titik B-A-C-A-
B-A dan seterusnya hingga kembali pada titik setimbang
yaitu titik A. Gerakan bandul tersebut dinamakan dengan

Gambar 1.2 Getaran pada Bandul getaran. Kesetimbangan di sini maksudnya adalah keadaan
Sumber: di mana suatu benda berada pada posisi diam jika ada gaya
yang bekerja pada benda tersebut. Bandul yang bergetar ini
https://siswantozheis.wordpress.com/
2020/03/21/getaran-2/

Ilmu Pengetahuan Alam 10

memiliki kemampuan untuk bergerak, yakni bergerak bolak-balik. Setiap benda yang
memiliki kemampuan untuk bergerak pastilah memiliki energi. Jadi pada hakekatnya
getaran adalah suatu perwujudan gerak.

Contoh lain dari getaran adalah saat kita memetik Getaran adalah gerak
senar siter. Siter merupakan salah satu instrument alat bolak balik benda melalui
musik petik dalam gamelan. Saat senar pada siter dipetik,
senar tersebut akan bergetar. Contoh lainnya adalah bedug titik kesetimbangan
dan gong yang akan menghasilkan suatu getaran ketika
dimainkan dengan cara dipukul.

Amplitudo Suatu Getaran

Salah satu ciri dari getaran adalah adanya amplitudo atau simpangan terbesar.
Simpangan adalah jarak antara benda yang bergetar dengan titik kesetimbangannya.

Pada Gambar 1.3 benda bergetar melalui titik
kesetimbangan O. Simpangan terbesar getaran tersebut
adalah jarak antara OA dan OB. Simpangan terbesar
inilah yang disebut dengan amplitudo dari suatu getaran.
Apabila jarak OA dan OB adalah 4 cm, maka amplitudo
getaran tersebut adalah 4 cm.

Gambar 1.3 Bagan Getaran Lalu bagaimana cara yang dapat kita lakukan untuk
Ayunan memperbesar amplitudo? Untuk dapat memperbesar
Sumber: amplitudo, kita harus memberikan energi untuk
memperbesar simpangan maksimum dari beban atau
https://zumihanifa.wordpress.com bandul. Singkatnya, amplitudo suatu getaran berbanding
/kelas-viii/getaran-gelombang- lurus dengan energi pada getaran tesebut. Apabila
bunyi/ amplitudo suatu getaran besar, maka energi getarnya juga
besar. Sebaliknya apabila amplitudo suatu getaran kecil,

Ilmu Pengetahuan Alam 11

maka energi getarnya juga kecil.

Periode Getaran

Coba perhatikan kembali Gambar 1.3. getaran yang dilalui oleh beban atau bandul
tersebut akan melewati titik-titik A-O-B-O-A-O-B-O dan seterusnya hingga bandul
berhenti bergetar. Mari kita ingat, yang dimaksud dengan satu getaran adalah satu lintasan
tertutup, yakni lintasan gerakan yang kembali ke tempat semula. Pada Gambar 1.3 satu
getarannya adalah lintasan beban melalui titik-titik A-O-B-O-A atau O-B-O-A-O atau B-O-
A-O-B.

Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran disebut periode, yang
dilambangkan dengan T. Periode diukur dalam satuan sekon. Misalkan, untuk melakukan
satu getaran diperlukan waktu 0,5 sekon, maka T = 0,5 sekon.

Secara matematis, besarnya periode (T) adalah :
=

Frekuensi Getaran

Apabila kamu menggetarkan ujung penggaris

yang menjulur melebihi tepi meja beberapa kali

dengan panjang yang berbeda-beda, maka kamu akan

melihat bahwa banyaknya getaran tiap sekonnya juga

berbeda pula. Banyaknya getaran yang terjadi setiap

sekon disebut dengan frekuensi getaran. Besar Gambar 1.4 Senar pada siter
frekuensi ujung penggaris berbeda dengan frekuensi bergetar dengan frekuensi cukup
senar sitar pada Gambar 1.4. tinggi saat dimainkan hingga dapat

Satu frekuensi (f) adalah 1/sekon, atau disebut didengar bunyinya.
juga hertz atau Hz, untuk menghormati ilmuwan Sumber :

https://alif.id/read/hs/mengulik-
interkulturalisme-dalam-musik-

Jerman Heinrich Hertz. Frekuensi 1000 hertz disebut juga 1 kilometer atau 1 kHz.

Ilmu Pengetahuan Alam 12

Hubungan frekuensi (f) dengan periode (T) suatu getaran adalah :

1 atau
= =

Keterangan : f : Frekuensi (Hz)
T : Periode (s)
n : jumlah getaran

Perhatikan contoh di bawah ini agar kamu memahami hubungan frekuensi dan
periode. Selanjutnya, kerjakan kegiatan yang disediakan.

Penggunaan Matematika

Contoh Soal Hubungan Frekuensi dan Periode

Sebuah senar pada siter bergetar setelah dipetik dengan periode 0,05 sekon.
Berapakah frekuensi getaran senar tersebut?

Langkah Pemecahan Masalah :

1. Berdasarkan pernyataan tersebut, apa yang diketahui? Yang diketahui adalah
periode (T) = 0,05 s

2. Yang ditanyakan adalah frekuensi (f).
3. Rumus dari frekuensi : =
4. Penyelesaian : = = 1/0,05 Hz = 20 Hz

Ilmu Pengetahuan Alam 13

Soal Latihan

Bukalah link di bawah ini untuk menjawab pertanyaan yang ada!

Ayo Bekerja dan Berkreasi !

Saksikan video berikut ini !

Lakukan dengan Kelompokmu Kegiatan Berikut!

1. Bersama dengan kelompokmu, buatlah rancangan sebuah produk
dari hasil mendaur ulang barang bekas yang ada disekitarmu
menjadi alat musik tradisional sederhana!

2. Buatlah rancangan produk alat musik yang akan kalian buat
dalam bentuk Lembar Kerja dengan format:
1) Nama Kelompok
2) Judul Rancangan Produk
3) Alat dan Bahan
4) Cara Kerja
5) Keunggulan Produk

3. Unggah Lembar Kerja tersebut pada Google Classroom.

Ilmu Pengetahuan Alam 14

UNIT 2 GELOMBANG

.

Pada unit 1 kita telah membicarakan peristiwa terjadinya getaran dari
contoh-contoh yang ada di sekitar kita khususnya pada alat musik tradisional. Kita
juga telah membahas besaran-besaran yang ada dalam sebuah getaran seperti
amplitudo, frekuensi, dan periode. Bagaimana hubungan antara perubahan
amplitudo suatu getaran terhadap periode getarnya juga telah kita lakukan pada
Kegiatan 1.1. sekarang, pertanyaannya adalah apakah getaran itu dapat menjalar
atau merambat? Untuk dapat menjelaskan pertanyaan tersebut, marilah kita
lanjutkan pembahasan kita pada unit 2; gelombang.

Apa yang terlintas dalam pikiran kamu saat mendengar kata gelombang?
Mungkin kamu akan membayangkan gelombang air laut yang silih menghempas
ke pantai. Ya benar. Tetapi, itu bukanlah satu-satunya contoh gelombang. Karena,
bunyi dan cahaya juga merupakan gelombang. Sebenarnya, apakah gelombang
itu? Apa yang dibawanya? Bagaimana kita memanfaatkan gelombang? kita akan
mendiskusikan hal-hal tersebut dalam unit ini.

Istilah yang perlu kamu ketahui

1. Gelombang 1. Lembah
2. Medium 2. Puncak
3. Gelombang Mekanik 3. Rapatan
4. Gelombang Elektromagnetik 4. Renggangan
5. Gelombang Transversal 5. Cepat Rambat
6. Gelombang Longitudinal 6. Amplitudo
7. Periode

Apabila kamu menabuh kendhang di dekat wadah berlapis plastik yang di atasnya
ditaruh segenggam beras, maka beras akan bergetar. Mengapa hal itu dapat terjadi ?
ternyata, energi getaran yang dihasilkan dari kendhang yang ditabuh akan merambat,
sehingga menyebabkan plastik ikut bergerak. Dalam bentuk apa energi getaran itu
merambat? Energi getaran akan merambat dalam bentuk gelombang. Saat merambat,
gelombang tidak membawa partikel-partikel medium. Gelombang hanya membawa energi
dari satu tempat ke tempat lain.

Ilmu Pengetahuan Alam 15

Apakah hanya getaran saja yang dapat menghasilkan gelombang? Perhatikan Gambar
2.1. Apabila kamu melemparkan kerikil pada kolam air yang tenang, kerikil tersebut akan
menimbulkan usikan pada air. Usikan tersebut merambat pada permukaan air dalam bentuk
gelombang. Jadi, secara umum gelombang berasal dari sebuah usikan.

Gambar 2.1 Usikan pada air yang menghasilkan gelombang
Sumber : dokumen pribadi

Kamu dapat membuat gelombang

pada seutas tali tambang seperti Gambar

2.2. Ketika kamu menggerakkan ujung

tambang yang kamu pegang ke kiri dan ke

kanan, sedangkan teman mu menahan ujung

tambang yang lain, kamu dapat mengamati

bahwa gelombang yang timbul pada Gambar 2.2 Membuat Gelombang dengan tali
tambang akan bergerak menuju temanmu. Sumber : dokumen pribadi

Tambang merupakan tempat merambatnya gelombang tersebut, yang disebut dengan

medium. Apakah partikel medium ikut merambat bersama gelombang? Tentu tidak.

Tambang hanya bergerak bolak-balik pada saat gelombang melintas dan tidak ikut bergerak

maju bersama gelombang, tetapi hanya bergetar pada saat gelombang melintas. Gelombang

pada tambang itu berasal dari gerak bolak-balik atau getaran tanganmu.

Gelombang adalah getaran atau usikan yang merambat
dengan energi tertentu dari suatu tempat ke tempat lain.

Ilmu Pengetahuan Alam 16

Klasifikasi Gelombang

A. Gelombang menurut medium perambatannya:
1. Gelombang Mekanik

Kendhang yang menghasilkan bunyi, merupakan gelombang bunyi yang meneruskan
bunyi dari sumber bunyi ke telinga mu. Contoh lainnya adalah gempa bumi yang
meneruskan energi besar dalam bentuk gelombang yang merambat melalui lapisan bumi.
Contoh-contoh gelombang yang telah kita bahas ini membutuhkan medium atau peratara
untuk dapat memindahkan energi. Gelombang yang memerlukan medium disebut dengan
gelombang mekanik.

2. Gelombang Elektromagnetik Gambar 2.3 Gelombang cahaya
Coba pikirkan cahaya matahari yang dapat sampai dari matahari yang dapat mencapai

ke bumi. Cahaya ini melewati ruang hampa, yaitu ruang bumi melewati ruang hampa
yang tidak terdapat partikel-partikel benda sebagai Sumber : dokumen pribadi
mediumnya. Bukankah kita dapat melihat cahaya
bintang di malam hari yang jauhnya berjuta-juta
kilometer dalam ruang hampa? gelombang yang tidak
memerlukan medium ini disebut gelombang
elektromagnetik. Karena tidak bergantung pada
keberadaan partikel-pertikel benda, gelombang
elektromagnetik dapat menjalar dengan atau tanpa
adanya medium.

Ilmu Pengetahuan Alam 17

B. Gelombang menurut arah perambatannya:

1. Gelombang Transversal

Gambar 2.4 Arah getaran tegak lurus dengan arah rambatan
Sumber : http://mayaerna.blogspot.com/2013/05/bagian-2-jenis-jenis-gelombang_20.html

Coba perhatikan gambar gelombang tali pada Gambar 2.4. pada saat tali diberi
simpangan, tali bergetar ke atas dan ke bawah (bergerak bolak-balik) sedangkan gelombang
yang dihasilkan akan bergerak lurus. Hal tersebut menunjukkan bahwa arah gerak
gelombang tegak lurus dengan arah getarnya. Jadi, gelombang transversal merupakan
gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah perambatannya.

Gambar 2.5 Gelombang Transversal
Sumber : Kemendikbud 2017

Simpangan terbesar dari gelombang disebut amplitudo (BB' dan FF' pada Gambar 2.5).
Pada gelombang transversal, titik tertingginya disebut dengan puncak yaitu B dan F, dan
titik terendahnya disebut dengan dasar yaitu D dan H. Lengkungan A-B-C dan E-F-G
merupakan bukit gelombang, serta lengkungan C-D-E dan G-H-I merupakan lembah
gelombang. Panjang gelombang transversal sama dengan jarak satu bukit gelombang dan
satu lembah gelombang (A-B-C-D-E), atau jarak dari puncak ke puncak (jarak BF), atau
jarak dari lembah ke lembah (jarak DH). Panjang satu gelombang dilambangkan dengan λ
(dibaca lambda) dengan satuan meter.

Ilmu Pengetahuan Alam 18

Amplitudo gelombang menunjukkan besarnya energi yang dibawa gelombang tersebut.

Amplitudo sendiri merupakan jarak dari puncak atau lembah gelombang sampai dengan

posisi setimbang medium. Gelombang yang membawa energi besar memiliki amplitudo

besar, sedangkan gelombang yang membawa energi kecil maka akan memiliki amplitudo

yang kecil pula. Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu gelombang disebut periode

gelombang, dengan satuan sekon (s) dan dilambangkan dengan T. Untuk jumlah gelombang

yang terbentuk dalam 1 sekon disebut frekuensi gelombang, dengan satuan hertz (Hz) dan

dilambangkan dengan f. gelombang yang merambat dari satu ujung ke ujung yang lain

memiliki kecepatan tertentu, dengan menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu pula.

2. Gelombang Longitudinal

Cobalah bertepuk tangan di dekat wajah mu. Apakah kamu mendengar bunyinya?

Apakah kamu merasakan ada udara yang menimpa wajahmu? Pada saat kamu bertepuk

tangan, kamu menggerakkan partikel-partikel udara menjauh dari posisi setimbangnya dan

membentuk gelombang yang kamu dengar sebagai bunyi. Lalu, gelombang apakah yang

terbentuk?

Getaran atau gerakan pada molekul-molekul

udara seperti pada Gambar 2.6 di samping

membentuk gelombang longitudinal. Gelombang Gambar 2.6 Getaran molekul udara
longitudinal merupakan gelombang yang arah Sumber : https://www.seluncur.id/ciri-
getarnya searah dengan arah perambatannya.
ciri-gelombang-bunyi/

Gelombang longitudinal dapat kamu amati pada slinki atau pegas yang diletakkan di atas

lantai. Ketika slinki tersebut disentakkan, akan terbentuk sebuah rapatan dan renggangan

yang bergerak searah dengan arah getaran yang dihasilkan oleh sentakkan pada slinki.

Gambar 2.7 Getaran pada slinki
Sumber: http://debyjuniar97.blogspot.com/2014/08/gelombang-longitudinal.html

Ilmu Pengetahuan Alam 19

Semakin banyak getaran yang diberikan pada slinki, maka akan semakin banyak rapatan
yang bergerak. Rapatan yang bergerak ini diikuti oleh renggangan yang juga bergerak.
Rapatan yang dimaksud yaitu bagian pada slinki yang lebih rapat dibandingkan dengan
bagian lainnya, sedangkan bagian lain yang lebih renggang dinamakan renggangan.

Gambar 2.8 Rapatan dan Renggangan pada Gelombang Longitudinal
Sumber : https://www.bukusekolah.net/2019/02/getaran-gelombang-dan-bunyi-dala.html

Panjang gelombang (λ) pada gelombang longitudinal merupakan jarak antara dua
rapatan yang berdekatan, atau jarak antara dua enggangan yang berdekatan, atau panjang
satu rapatan dan satu renggangan yang berdekatan. Pada saat digetarkan, partikel-partikel
slinki tidak ikut merambat bersama gelombang, tetapi hanya bergetar maju mundur saat
geombang melaluinya. Tingkat kerapatan pada pegas mirip dengan amplitudo pada
gelombang transversal. Semakin rapat pegasnya, energi gelombangnya juga semakin besar.
Contoh gelombang longitudinal adalah gelombang bunyi.

C. Gelombang menurut amplitudonya:
1. Gelombang Berjalan

Mengapa gelombang yang dihasilkan oleh lemparan batu ke dalam air digolongkan
sebagai gelombang berjalan? Lalu apa sebenarnya yang dimaksud dengan gelombang
berjalan itu?

Jika kita membuat gelombang pada air, setiap titik yang dilalui oleh gelombang
tersebut mengalamu getaran harmonik dengan amplitudo tetap. Gelombang yang memiliki
amplitudo tetap disebut dengan gelombang berjalan. Contoh gelombang berjalan adalah
gelombang air dan gelombang pada tali.

Ilmu Pengetahuan Alam 20

2. Gelombang Diam (Stasioner)
Gelombang stasioner adalah hasil perpaduan dua buah gelombang yang amplitudonya

selalu berubah. Artinya, tidak semua titik yang dilalui gelombang ini memiliki amplitudo
yang sama. Contohnya adalah gelombang pada senar gitar ketika dipetik.

Ayo Tambah Ilmu!

Untuk mengetahui lebih jelas bagaimana bentuk gelombang transversal
dan longitudinal, silahkan buka link video berikut ini!

Frekuensi Gelombang

Frekuensi gelombang adalah banyaknya gelombang yang melewati titik tertentu
selama satu sekon. Seperti halnya pada getaran, frekuensi dilambangkan dengan f dan
dalam SI diukur dalam satuan hertz yang disingkat Hz. Besarnya frekuensi pada suatu
gelombang bergantung pada frekuensi getar sumbernya.

Coba bayangkan, pembuatan gelombang pada tali seperti pada Gambar 2.4. Jika tali
digerakkan dengan pelan, maka getaran tali juga pelan. Jika tali digerakkan dengan cepat,
maka getaran tali tersebut juga cepat. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gelombang dengan
berbagai frekuensi yang terbentuk pada seutas tali pada Gambar 2.9 berikut.

Gambar 2.9 Gelombang pada tali dengan frekuensi rendah (A) dan frekuensi tinggi (B)
Sumber : Kemendikbud, 2017

Ilmu Pengetahuan Alam 21

Pada Gambar 2.9, terlihat dua buah gelombang pada tali dengan frekuensi yang
berbeda pada selang waktu yang sama. Gelombang yang terbentuk dan ditunjukkan oleh
gambar gelombang A lebih sedikit dibandingkan yang ditunjukkan oleh gambar gelombang
B. Hal tersebut menunjukkan bahwa gelombang A memiliki frekuensi lebih rendah,
sedangkan gelombang B memiliki frekuensi lebih tinggi.

Cepat Rambat Gelombang

Pernahkan kamu memerhatikan kilat dan

Guntur? Kilat merupakan salah satu contoh gelombang

cahaya sedangkan Guntur merupakan salah satu

contoh gelombang bunyi. Walaupun kilat dan guntur

terjadi pada waktu bersamaan, kamu akan melihat kilat

lebih terlebih dahulu, baru kemudian mendengar

guntur karena cahaya bergerak jauh lebih cepat dari

Gambar 2.10 Kilat yang terlihat terlebih dulu, pada bunyi.
kemudian terdengar bunyi Guntur
Oleh karena gelombang itu merambat
Sumber : https://www.doapengasih.com/doa- (bergerak), maka gelombang memiliki kelajuan, yang
ketika-mendengar-petir/

dinamakan dengan cepat rambat gelombang. Cepat rambat gelombang ini sangat

bergantung pada jenis gelombang dan medium gelombang. Cepat rambat gelombang

didefinisikan sebagai perbandingan antara perpindahan (s) terhadap selang waku (t) atau

secara matematis dituliskan v= . Ketika gelombang berpindah atau menempuh jarak sejauh

satu panjang gelombang, maka waktu yang diperlukannya adalah periode gelombang itu
sendiri, dan secara matematis dituliskan:

V=

Ilmu Pengetahuan Alam 22

Karena periode berbanding terbalik dengan frekuensi, atau T = maka periode (T)
pada persaman di atas dapat diganti oleh besaran frekuensi, sehingga cepat rambat
gelombang merupakan perkalian panjang gelombang dengan frekuensinya, dan secara
matematis persamaannya menjadi :

v= ×f

Keterangan : v : cepat rambat gelombang (m/s)
T : periode (s)
f : frekuensi (Hz)
: panjang gelombang (m)

Hubungan Panjang Gelombang, Frekuensi, Cepat Rambat dan Periode Gelombang

Bagaimanakah jika kamu membuat gelombang tali dengan frekuensi yang berbeda?
Kamu akan menemukan jika frekuensi gelombang tali diperbesar, ternyata panjang
gelombangnya mengecil. Mengapa? Dalam medium yang sama, cepat rambat gelombang
adalah tetap. Misalkan cepat rambat gelombang pada tali adalah 12 m/s. Jika frekuensi
gelombang 4 Hz, maka panjang gelombangnya 3 m (4 Hz × 3 m = 12 m/s). Namun jika
frekuensi gelombangnya diperbesar menjadi 6 Hz, maka panjang gelombangnya mengecil
menjadi 2 m (6 Hz × 2 m = 12 m/s). Apa yang terjadi jika frekuensi gelombangnya
diperkecil?

Ilmu Pengetahuan Alam 23

Penggunaan Matematika
Pada saat anak-anak menggoyangkan angklung, akan

menghasilkan gelombang bunyi yang merupakan gelombang
longitudinal. Gelombang bunyi tersebut merambat dengan panjang
gelombang 2 m. Apabila waktu yang dubutuhkan untuk
menempuh satu gelombang adalah 0,5 sekon, tentukanlah:

a. Cepat rambat gelombang, dan
b. Frekuansi gelombang!

Langkah Pemecahan Masalah:

1. Berdasarkan pernyataan tersebut, apa yang diketahui?
Yang diketahui adalah : periode (T) = 0,5 s
panjang gelombang (λ) = 2 m

2. Yang ditanyakan adalah cepat rambat gelombang (v) dan frekuensi (f).

Jawab :

a. v = = = 4 m/s
jadi, cepat rambat gelombang bunyi dari angklung tersebut adalah 4 m/s

b. f = = = 2 Hz
jadi, frekuensi gelombang bunyi dari angklung tersebut adalah 2 Hz.

Mari Kita Selesaikan !

Bukalah link di bawah ini untuk menjawab pertanyaan yang ada!

1. Mengapa radio tersebut dapat mengeluarkan suara yang dapat kita dengar?
2. Apabila gelombang radio tersebut memiliki panjang gelombang 0,75 m dengan cepat

rambat 150 m/s berapakah frekuensinya?
Refleksi diri :
1. Apakah kamu benar-benar membuka link tersebut ? Dengan dampingan siapa kamu

membukanya ?
2. Apakah kamu mengalami kesulitan saat membuka link tersebut ? Jika ada, bagaimana

solusi yang kamu lakukan ?

Ilmu Pengetahuan Alam 24

Pemantulan Gelombang

Kamu mungkin telah terbiasa dengan peristiwa pemantulan gelombang dalam
kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, pada saat kamu melihat cermin, kamu
memanfaatkan pemantulan cahaya untuk melihat dirimu sendiri. Pada saat kamu ke pantai,
kamu dapat melihat gelombang air laut terpantul oleh tebing di tepi pantai.

Gambar 2.11 Ruang pertunjukan gamelan dirancang dengan menggunakan pemantulan agar bunyi
terdengar lebih kuat

Sumber : http://kebudayaan.kemdikbud.go.id/bpnbyogyakarta/persiapan-gelar-seni-komunitas-budaya-
yang-bergabung-dengan-international-gamelan-festival-indonesiana/

Seperti pada Gambar 2.11. kamu dapat menikmati pertunjukan gamelan dengan
suara yang kuat dan indah karena ruang pertunjukan telah dirancang dengan menggunakan
prinsip pemantulan bunyi.

Pemantulan gelombang adalah membaliknya
gelombang setelah mengenai penghalang. Seperti
pada Gambar 2.12 saat seseorang berolahraga dengan
menggunakan tali, akan membentuk sebuah
gelombang. Gelombang yang mencapai ujung akan
memberikan gaya ke atas pada penopang yang ada di
ujung, sehingga penopang memberikan gaya yang

Gambar 2.12 Gelombang pada tali sama tetapi berlawanan arah ke bawah pada tali. Gaya
ke bawah pada tali inilah yang mengakibatkan
Sumber : gelombang pantulan yang terbalik.
http://biarfit.com/2019/04/24/2205/

Ilmu Pengetahuan Alam 25

Ayo Tambah Ilmu !

Kotak -STEM
(Science, Technology, Engineering dan Matematika)

Hal menarik dari sains yang perlu kamu ketahui adalah bahwa sains berhubungan dengan teknologi,

engineering (teknik), dan matematika. Ayo kita lihat ketertarikannya pada materi gelombang berikut!

Sains Teknologi

Gelombang adalah getaran atau usikan Teknologi yang memanfaatkan aplikasi getaran dan
yang merambat dengan energi tertentu dari gelombang, di antaranya adalah pembuatan alat musik
suatu tempat ke tempat lain. Berdasarkan yang menghasilkan gelombang bunyi dari getaran pada
jenisnya gelombang dibedakan menjadi saat dimainkan.
gelombang mekanik dan gelombang
ekeltromagnetik. Sedangkan berdasarkan
arah rambat dan arah getarnya, gelombang
dibedakan menjadi gelombang transversal
dan gelombang longitudinal.

Engineering Mathematics

Teknik pembuatan alat musik untuk dapat Matematika digunakan untuk menghitung besaran-besaran
menghasilkan bunyi yang sesuai, seperti yang ada pada gelombang seperti frekuensi, periode, dan
pemilihan jenis bahan baku, ukuran, dan cepat rambat gelombang. Selain itu, dalam pembuatan alat
lain sebagainya. musik, dibutuhkan matematika untuk menghitung jumlah
bahan baku, mengukur ukuran bahan, dan menghitung
keuntungan jika ingin dijual.

Ayo Kerja dan Berkreasi!

1. Buatlah produk alat musik tradisional sederhana yang telah
direncanakan dengan kelompok mu!

2. Buatlah video dari proses pembuatan produk tersebut dengan
durasi 5-7 menit, unggah pada Google Classroom!

Soal Latihan

Bukalah link di bawah ini untuk menjawab pertanyaan yang ada!

Ilmu Pengetahuan Alam 26

UNIT 3 BUNYI

Pada unit belajar sebelumnya kita telah banyak membicarakan peristiwa
getaran; bagaimana proses terjadinya getaran, frekuensi dan periode getaran, hingga
proses penjalarannya yang berbentuk gelombang, jenis-jenis gelombang, frekuensi
dan periode gelombang, amplitudo gelombang, cepat rambat gelombang, hingga
cepat rambat gelombang.

Pada umumnya, semua benda yang bergetar akan menunjukkan suatu
fenomena fisika, yaitu bunyi. Di dalam Unit 3 ini, kita akan membahas lebih kanjut
mengenai konsep bunyi, baik itu proses terjadinya bunyi hingga parameter-
parameter lainnya yang terkait dengan bunyi.

Istilah yang perlu kamu ketahui

1. Bunyi
2. Gelombang Longitudinal
3. Sumber Bunyi
4. Medium
5. Cepat Rambat Bunyi
6. Audiosonik
7. Infrasonik
8. Ultrasonik

Setiap hari kita tidak pernah terlepas dari apa yang dinamakan suara atau bunyi.

Mulai dari bunyi gesekan daun yang tertiup angin, kucing yang mengeong, suara-suara

orang yang sedang berbincang-bincang, kendaraan yang lalu-lalang, suara alunan musik,

benda yang jatuh ke tanah, burung berkicau, gong yang dipukul, gitar yang dipetik, ataupun
suara-suara lain yang saling „bersahutan‟ satu sama lain. Suara atau bunyi diterima oleh

salah satu panca indera kita yakni telinga. Pertanyaan yang timbul kemudian adalah,

bagaimana suara atau bunyi itu dihasilkan, dan bagaimana kita dapat mendengar suara atau

bunyi? Untuk lebih jelasnya, lakukanlah kegiatan berikut ini!

Ilmu Pengetahuan Alam 27

Mari Cari Tahu !

Mengamati Bunyi

Dari proyek alat musik yg sudah dibuat, kegiatannya 1. Dibunyikan biasa 2.
Telinga ditempelkan.

1. Siapkan hasil projek alat musik yang telah kalian buat pada kegiatan
sebelumnya.

2. Mainkan alat musik tersebut, dengarkan bagaimana bunyinya.
3. Untuk jenis alat musik petik, petiklah senar hingga mengeluarkan suara.

Amatilah senar yang dipetik, bagaimana keadaan senarnya? Kemudian
pegang senar yang dipetik, apa yang kamu rasakan dan apakah kamu
masih dapat mendengarkan suara dari alat musik tersebut?
4. Untuk jenis alat musik pukul (seperti kendhang), pukullah
permukaannya hingga mengeluarkan suara. Sentuhlah alat musik
tersebut secara perlahan dengan jarimu, apa yang kamu rasakan? Pegang
permukaannya sampai tidak bersuara, kemudian sentuhlah dengan jari,
apa yang kamu rasakan ?
Apa yang dapat kamu simpulkan?
Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa yang dapat
kamu simpulkan?

Proses Terjadinya Bunyi

Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, kamu dapat menemukan bahwa alat

musik tersebut mengeluarkan suara pada saat benda-benda tersebut bergetar. Setelah senar

dipetik, senar akan bergerak bolak balik dengan cepat. Permukaan kendhang yang dipukul

juga akan bergerak maju mundur dengan cepat. Namun, pada saat benda-benda itu diam,

alat musik tersebut tidak bersuara. Suara tersebut dikenal dengan bunyi.

Gambar 3.1 Gamelan yang dipukul bergetar sehingga menghasilkan bunyi.
Sumber : https://www.suaraekonomi.com/keistimewaan-gamelan-sang-orkestra-jawa/

Ilmu Pengetahuan Alam 28

Gamelan adalah permainan musik tradisional Jawa yang bagian-bagiannya berupa
alat perkusi yang dibuat dari perunggu (gangsa). Gangsa berasal dasi kata Gasa yang
memiliki arti yaitu perbandingan antara timah dan tembaga adalah 3 (tiga) : 10 (sedasa).
Pemain gamelan disebut dengan “pradangga”, dan penyanyinya disebut dengan
“warangga”. Pada Gamelan Jawa sendiri terdiri dari instrumen yaitu kendang, boning,
nonang penerus, demung, saron, peking, kenong dan kethuk, slanthem, gender, gong,
gambang, rebab, siter dan suling.

Gambar 3.2 Alat musik gamelan
Sumber: https://www.goodnewsfromindonesia.id/2019/07/11/makna-kehidupan-di-balik-gamelan-

jawa
Susunan alat musik pada gamelan ditunjukkan pada Gambar 3.2. Kendang atau
gendang adalah “pamurba irama” yang berfungsi sebagai pengatur irama dan tempo
gendhing yang dimainkan. Cara memainkannya dengan menabuh dengan menggunakan
tangan pada permukaan gendang yang ditutupi kulit hewan. Gong merupakan instrument
gamelan yang terbuat dari logam kuningan dan diletakkan dengan cara digantung. Saat
hendak dimainkan, gong dipegang baru kemudian dipukul menggunakan pemukul pendek.
Bonang juga terbuat dari logam, yaitu perunggu. Bonang berjumlah empat belas yang
ditempatkan berjajar dan dimainkan dengan cara dipukul menggunakan dua alat tabuh.
Alat musik petik seperti sitar dan kecapi dapat menghasilkan bunyi melalui senar
yang bergetar. Bagaimana untuk jenis alat musik lainnya, misalnya alat musik pukul atau
alat musik tiup? Pada jenis alat musik pukul seperti gong, kendhang, atau bonang,
permukaannya akan bergetar ketika dipukul, sehingga menghasilkan bunyi atau suara.
Demikian pula untuk jenis alat musik tiup, seperti seruling, udara yang ditiupkan akan
bergetar dalam kolom udara sehingga menghasilkan bunyi.
Benda-benda itu bergetar saaat menghasilkan bunyi. Pada saat sebuah benda
bergetar, benda tersebut memberikan energi kepada partikel-partikel di sekitarnya. Energi

Ilmu Pengetahuan Alam 29

ini menyebabkan partikel-partikel tersebut ikut bergetar. Dalam bentuk rapatan (daerah

yang pertikelnya rapat) dan renggangan (daerah yang pertikelnya kurang rapat), getaran itu

merambat meninggalkan sumber bunyi. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa bunyi

ditimbulkan oleh benda-benda yang bergetar.

Ingatlah kembali apa yang telah kamu pelajari. Rangkaian gerakan rapatan dan

renggangan disebut gelombang longitudinal. Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar,

merambat dalam bentuk gelombang longitudinal. Bunyi alat musik menuju telinga

dihantarkan oleh rapatan dan renggangan partikel-partikel udara. Molekul udara ini akan

menumbuk udara di sebelahnya yang mengakibatkan terjadinya rapatan dan renggangan,

demikian seterusnya sampai ke telinga.

Apakah molekul udara berpindah?

Molekul udara tidak berpindah, tetapi hanya

merapat dan merenggang. Bunyi sampai di

telinga karena merambat dalam bentuk

gelombang. Gelombang yang tersusun dari

Gambar 3.3 Gelombang Bunyi yang rapatan dan renggangan adalah gelombang
Merambat menuju Telinga longitudional. Tanpa adanya medium atau zat
Sumber: perantara, bunyi tidak dapat merambat. Hal ini
mengakibatkan bunyi termasuk jenis gelombang
http://farasyapendidikan.blogspot.com/20
18/05/bunyi.html

mekanis. Begitu pula ketika kita mendengar bunyi akan dirambatkan ke telinga kita melalui

udara. Jadi, dapat disimpulkan bahwa bunyi dapat terdengar bila ada : (1) sumber bunyi, (2)

medium/zat perantara, (3) alat penerima/pendengar.

Medium Perambatan Bunyi

Kita dapat mendengarkan suatu bunyi, sesungguhnya bunyi itu merambat dari
sumber bunyi hingga ke telinga kita melalui udara. Proses terjadinya mirip dengan getaran
yang terjadi pada pegas ketika diberikan usikan atau getaran yang searah dengan arah

Ilmu Pengetahuan Alam 30

rambatnya. Bunyi yang dihasilkan oleh sumber bunyi menimbulkan terbentuknya rapatan
dan renggangan partikel di udara.

Apa yang terjadi bila tidak ada udara? Apakah bunyi hanya dapat merambat di
udara? Coba tempelkan telingamu pada alat musik, dan mintalah teman mu untuk
memainkannya. Suara dari alat musik tersebut akan terdengar lebih keras dibandingkan jika
kamu tidak menempelkan telinga. Hal ini menunjukkan bahwa bunyi dapat merambat
melalui zat padat.

Bunyi juga ternyata dapat merambat pada zat cair. Ketika ada seseorang yang
memukul-mukulkan dua buah batu pada sebuah sisi kolam renang, orang yang lain dapat
mendengarkan bunyi benturan batu tersebut pada sisi kolam renang yang lain. Hal ini
menunjukkan bahwa bunyi dapat merambat melalui zat cair, yakni air kolam renang.

Dengan demikian dapat kita simpulkan bahwa bunyi dapat merambat melalui udara,
zat cair atau zat padat. Pada umumnya bunyi merambat lebih cepat pada zat cair
dibandingkan dengan pada udara, dan bunyi merambat lebih cepat pada zat padat
dibandingkan dengan pada zat cair.

Cepat Rambat Bunyi

Gambar 3.4 Bunyi alat musik terdengar indah dan selaras pada pertunjukan gamelan
Sumber : https://www.piknikdong.com/yogyakarta-gamelan-festival-2019-2.html

Saat sedang menonton pertunjukan gamelan, penonton akan mendengarkan alunan
musik yang sangat indah. Saat semua alat musik dimainkan bersamaan, gelombang bunyi
yang dihasilkan akan sampai di telinga penonton dalam waktu bersamaan. Mengapa
demikian? Hal itu terjadi karena cepat rambat gelombang bunyi yang dihasilkan tidak

Ilmu Pengetahuan Alam 31

bergantung pada jenis sumber bunyinya. Melainkan, cepat rambat bunyi bergantung pada

dua hal yaitu: jenis medium yang dilalui gelombang bunyi dan suhu medium.

Udara merupakan medium yang paling sering dilalui gelombang bunyi yang kamu

dengar. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, gelombang bunyi dapat merambat

melalui berbagai jenis medium. Zat cair dan zat padat merupakan penghantar yang baik dari

pada udara, sebab partikel-partikel di dalam zat cair atau zat padat saling memengaruhi

lebih kuat dari pada partikel-pertikel udara. Hal ini mengakibatkan perpindahan energi

gelombang bunyi di dalam zat padat atau zat cair menjadi lebih mudah dari pada di udara.

Perhatikan cepat rambat bunyi pada berbagai jenis bahan dalam Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Cepat Rambat Bunyi dalam Berbagai Bahan

Medium Cepat Rambat Bunyi (m/s)
Udara (00C) 331
Air (250C) 1940
Aluminium (200C) 5100
Tembaga (200C) 3560
Besi (200C) 5130

Cepat rambat bunyi untuk medium tertentu dan suhu tertentu besarnya tetap. Gerak
dengan kecepatan tetap ini disebut Gerak Lurus Beraturan (GLB). Seperti yang telah kamu
pelajari pada tentang gerak, dalam GLB hubungan antara cepat rambat dengan jarak
tempuhnya adalah :

=

Cepat rambat bunyi (v) didefinisikan sebagai hasil bagi jarak antara sumber bunyi
dan pendengar (s) dengan selang waktu yang diperlukan untuk merambat (t). Hubungan
cepat rambat bunyi, panjang gelombang dan frekuensi dapat ditulis sebagai berikut :

=

Ilmu Pengetahuan Alam 32

Penggunaan Matematika

Soal Contoh

Kamu berada sejauh 1.700 meter dari sebuah gunung meletus. Jika bunyi bergerak di
udara dengan cepat rambat 340 m/s, berapa waktu yang diperlukan sehingga kamu
mendengar bunyi letusannya?

Diketahui : jarak (s) = 1.700 m

Cepat rambat (v) = 340 m/s

Ditanya : Waktu (t)

Rumus : =

Penyelesaian : = sehingga = = =5s

Kamu akan mendengar bunyi letusan 5 sekon setelah gunung tersebut meletus.

Mari Kita Selesaikan !

Bukalah link di bawah ini untuk menjawab pertanyaan yang ada!

https://youtu.be/_nI3nGm-baM
1. Dalam pertunjukan tersebut, mengapa alat-alat musik menghasilkan berbagai bunyi yang

enak didengar saat dipukul?
2. Mengapa saat kita menonton pertunjukan gamelan seperti pada vidio, semua bunyi yang

dihasilkan dari berbagai alat musik dapat terdengar?
3. Jika kamu berada sejauh 238 meter dari pertunjukan calung tersebut, lalu 0,7 sekon

kemudian mendengar bunyi calung. Berapakah cepat rambat bunyi di udara pada saat itu?

Refleksi diri :

1. Apakah kamu benar-benar membuka link tersebut? Dengan dampingan siapa kamu
membukanya?

2. Apakah kamu mengalami kesulitan saat membuka link tersebut? Jika ada, bagaimana
solusi yang kamu lakukan?

Ilmu Pengetahuan Alam 33

Frekuensi Bunyi

Gambar 3.5 Sindhen gamelan yang terdengar merdu saat melantunkan tembang Jawa
Sumber : https://negerikuindonesia.com/2015/07/sinden-seni-menyanyi-tradisional-dari.html

Sindhen yang sedang melantunkan tembang yang diiringi oleh gendhing gamelan

akan terdengar sangat merdu. Saat mendengarkannya, telinga kita dapat menikmati alunan

gendhing dengan indah. Selain alunan indah dari gendhing Jawa tersebut, apakah semua

bunyi dapat terdengar oleh telinga manusia? Ketika kita menggetarkan penggaris di meja

dengan getaran kurang dari 20 getaran persekon, kita tidak dapat mendengar bunyi. kita

baru dapat mendengarkan bunyi ketika bunyi menghasilkan lebih dari 20 getaran per sekon.

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi

menjadi tiga, yaitu infrasonik, audiosonik, dan

ultrasonik. Bunyi infrasonik memiliki frekuensi

kurang dari 20 Hz. Bunyi infrasonik hanya mampu

didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti jangkrik

dan anjing.

Selanjutnya, bunyi audiosonik yang memiliki

Gambar 3.6 Penggaris plastik yang frekuensi 20-20.000 Hz. Bunyi ini merupakan bunyi
digetarkan yang dapat didengar oleh manusia. Jadi, suara sindhen
Sumber : dan gamelan seperti pada contoh di atas merupakan
bunyi audiosonik.
https://docplayer.info/79954151-
Mata-pelajaran-ipa-pendalaman-
materi-getaran-gelombang-bunyi-

Ilmu Pengetahuan Alam 34

Gambar 3.7 Kelelawar yang keluar pada malam hari.
Sumber : http://spensa-mlg.blogspot.com/2014/05/cara-kelelawar-terbang-dalam-gelap.html

“Aja metu bengi, ndak koyo Lowo” pepatah itu kerap kali dikatakan oleh
masyarakat Jawa. Lowo atau kelelawar merupakan hewan nokturnal yang beraktivitas pada
malam hari. Kelelawar merupakan satu-satunya mamalia yang dapat terbang, yang berasal
dari ordo Chiropera dengan kedua kaki depan berkembang menjadi sayap. Saat terbang di
malam hari, kelelawar tidak menggunakan matanya untuk melihat.

Bunyi dengan frekuensi di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik. Kelelawar
mengandalkan pendengarannya yang menghasilkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi
lebih dari 20.000 Hz. Selain kelelawar, hewan yang dapat mendengar bunyi ultrasonik
adalah lumba-lumba.

Selain pada kelelawar dan lumba-lumba, beberapa teknologi juga menggunakan
prinsip gelombang ultrasonik, seperti sistem sonar, juga diagnosis kesehatan dan
pengobatan.

Gambar 3.8 Kapal menggunakan sonar Sonar atau Sound Navigation and
untuk menghasilkan gelomang ultrasonik. Ranging merupakan suatu metode penggunaan
Sumber:http://kasfo.blogspot.com/2011/1 gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran,
bentuk, dan kedalaman benda-benda di bawah
2/sonar-sebagai-alat-komunikasi-di- air. Metode ini digunakan antara lain untuk
dalam.html menentukan posisi kawanan ikan di bawah air,
seperti pada Gambar 3.7

Ilmu Pengetahuan Alam 35

Karakteristik Bunyi

Sekarang, kamu telah mengetahui bahwa pada dasarnya semua bunyi dihasilkan
dengan cara yang sama, yaitu dihasilkan oleh getaran dan merambat sebagai gelombang
longitudinal. Meskipun demikian, ketika kamu mendengar bunyi, apakah kamu dapat
membedakan sumber bunyi? Misalnya ketika membedakan bunyi kenong dan saron, atau
gong dan kendhang. Mengapa kamu punya kemampuan itu? Hal ini disebabkan karena
setiap bunyi memiliki frekuensi, amplitudo, dan warna bunyi yang berbeda meskipun
perambatannya terjadi pada medium yang sama. Frekuensi gelombang bunyi akan
mempengaruhi tinggi rendahnya nada yang dihasilkan dari bunyi tersebut, sedangkan
amplitude bunyi akan mempengaruhi kuat lemahnya bunyi yang dihasilkan.

1. Kuat Bunyi

Gambar 3.9 Alat Musik Gong sebagai salah satu simbol kearifan lokal budaya Nusantara
Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Gong

Berdasarkan nilai budayanya, gong mengungkapkan bahwa segala sesuatu pasti ada
akhirnya. Gong menandai permulaan dan akhirnya instrument gendhing dan memberi rasa
keseimbangan pada akhir kalimat tembang gendhing yang panjang. Kedudukan gong cukup
penting dalam instrument musik gendhing, yaitu sebagai tanda berakhirnya satuan
kelompok dasar lagu, sehingga kelompok itu dinamakan gongan.

Apa perbedaan bunyi yang terjadi jika kamu memukul gong lebih keras dari biasanya?
Gong tersebut menghasilkan nada yang sama, baik ketika kamu pukul dengan lemah
maupun keras. Akan tetapi, kamu tetap mendengar ada perbedaan ada perbedaan antara
kedua bunyi tersebut. Kedua bunyi tersebut berbeda dalam kekuatannya. Gong yang kamu
pukul dengan lemah menghasilkan kuat bunyi lemah. Sebaliknya, gong yang kamu pukul
dengan keras menghasilkan kuat bunyi yang besar.

Ilmu Pengetahuan Alam 36

Kuat bunyi merupakan ukuran keras lemahnya bunyi yang didengar oleh telinga. Kuat

bunyi berhubungan dengan energi gelombang bunyi. Gelombang yang berenergi besar akan

menghasilkan bunyi yang kuat. Sebaliknya, gelombang bunyi yang berenergi kecil

menghasilkan kuat bunyi yang lemah.

Gong yang dipukul dengan pelan membentuk getaran yang pelan akan menghasilkan

simpangan yang kecil, dan amplitudo gelombang yang dihasilkan juga kecil, sehingga

energi gelombang bunyi yang dihasilkan kecil. Hal ini menyebabkan bunyi gong terdengar

lemah. Pada saat gong digetarkan dengan simpangan yang besar, amplitudo gelombang

yang dihasilkan juga besar sehingga bunyi gong terdengar keras. Kuat lemahnya suara

ditentukan oleh amplitudonya.

2. Nada

Kamu akan lebih nyaman ketika

mendengarkan bunyi musik, dibandinkan

dengan bunyi ramainya orang yang ada di

pasar. Mengapa? Bunyi musik akan lebih

enak didengarkan karena bunyi musik

memiliki frekuensi getaran yang teratur yang Gambar 3.10 Ramainya orang yang ada di pasar
disebut nada. Sebaliknya, bunyi yang dengan suara berisik.
memiliki frekuensi yang tidak teratur disebut Sumber :
desah. Berikut ini merupakan beberapa deret
https://m.tribunnews.com/images/regional/view/
706131/kemacetan-didepan-pasar-baru-bandung

nada yang berlaku standar.

Tabel 3.2 Deret Nada dengan Frekuensinya

Derete nada c d e f g a b c

Baca do re mi fa sol la si do

Frekuensi 264 297 330 352 396 440 495 528

Perbandingan 24 27 30 32 36 40 45 48

Dalam pelajaran seni musik, kamu diperkenalkan dengan not musik, kamu
diperkenalkan dengan not musik “do, re, mi, fa, sol, la, si, do”. Pada saat kamu

Ilmu Pengetahuan Alam 37

menyanyikan not ini, suaramu pada awalnya rendah dan menjadi semakin tinggi untuk

setiap not. Kamu mendengar suatu perubahan nada.

Pada orang dewasa, suara perempuan lebih

tinggi dibandingkan suara laki-laki. Pita suara laki-

laki yang bentuknya lebih panjang dan berat,

mengakibatkan laki-laki memiliki nada dasar

sebear 125 Hz, sdangkan perempuan memiliki nada

dasar satu oktaf (dua kali lipat) lebih tinggi, yaitu

Gambar 3.11 Suara perempuan dewasa sekitar 250 Hz. Bunyi dengan frekuensi tinggi akan
lebih tinggi dibandingkan suara laki-laki menyebabkan telinga sakit dan nyeri karena
gendang telinga ikut bergetar lebih cepat atau yang
Sumber : biasa kita kenal dengan istilah penging.
https://www.youtube.com/watch?v=IgKV

hJJ2oSo

Tinggi rendahnya nada ini ditentukan oleh frekuensi bunyi tersebut. Semakin besar

frekuensi bunyi, maka akan semakin tinggi nadanya. Sebaliknya, jika frekuensi bunyi kecil,

maka nada akan semakin rendah.

Bagi pengrawit atau pemain gamelan, Gambar 3.12 pêlarasan salah satu instrument
sebenarnya tidak membicarakan gamelan.

frekuensi nada, yang diperhatikan adalah Sumber:https://suarabanyuurip.com/kabar/baca/l
nada-nada agѐng (rendah), sѐdhѐng oyalitas-estetis-pelaras-gamelan
(sedang), dan alit (tinggi).

Secara umum masing-masing instrument dikatakan memiliki register atau oktaf rendah,
sedang, dan tinggi. Hal tersebut bersifat relatif, tergantung pada instrumennya. Setiap bilah
instrument memiliki frekuensi yang cenderung tetap. Bila frekuensi ini berubah, maka
instrument gamelan perlu dilakukan peneraan ulang atau dikenal dengan istilah pêlarasan

Ilmu Pengetahuan Alam 38

Mari Cari Tahu !

Frekuensi Nada pada Senar
Dalam kegiatan ini, kamu memerlukan sebuah alat musik Gitar.
1. Petiklah secara bergantian senar gitar nomor 1, 3, 6!
2. Dengarkan bunyi yang dihasilkan masing-masing senar. Apakah bunyi yang dihasilkan

semakin tinggi atau semakin rendah frekuensinya? Bagaimana hubungan ketebalan tali
senar dengan frekuensi?
3. Gaya tegang pada senar nomor 6 diperbesar dengan memutar setelannya, petiklah
senarnya dan dengarkan nada yang dihasilkan. Kemudian, kurangi tegangan senar dengan
memutar setelannya, kemudian petik senarnya. Bandingkan bunyi senar yang dihasilkan
ketika tugangan diperbesar dan dikurangi!
4. Apakah freuensi bunyinya semakin besar ketika tegangan senar diperbesar? Bagaimana
hubungan tegangan senar dengan frekuensi?
5. Petiklah senar nomor 6 dengan menekan senar pada kolom 2, 3, 4 (sehingga panjang
senar semakin pendek) secara bergantian. Bandingkan bunyi yang dihasilkan. Apakah
semakin pendek senarnya akan semakin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan?

Apa yang dapat kamu simpulkan?
Berdasarkan percobaan yang telah kamu lakukan, buatlah simpulannya!

Berdasarkan kegiatan Mari Cari Tahu yang telah kamu lakukan, diperoleh hasil bahwa
frekuensi senar yang bergetar bergantung pada hal-hal berikut.
a. Panjang senar, semakin panjang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
b. Tegangan senar, semakin besar tegangan senar, semakin tinggi frekuensi yang

dihasilkan.
c. Luas penampang senar, semakin kecil penampang senar, semakin tinggi frekuensi yang

dihasilkan,
Apa perbedaan jika sebuah senar gitar yang sama dipetik perlahan dan dipetik dengan
kuat? Saat dipetik kuat, maka nada akan terdengar lebih keras (bukan lebih tinggi). Karena
senar yang dipetik adalah senar yang sama, maka nada yang keluar pun akan sama karena
frekuensinya tetap. Yang membuat perbedaan adalah amplitude, sehingga membuat suara
nada terdengar keras. Perbedaan antara nada tinggi dan nada rendah, serta nada kuat dan
nada lemah ditunjukkan pada gambar berikut.

Ilmu Pengetahuan Alam 39

Gambar 3.13 Perbedaan Nada Rendah, Nada Tinggi, Nada Kuat, dan Nada Lemah
Sumber : http://fisikazone.com/tinggi-nada-dan-frekuensi-bunyi/

Ayo Tambah Ilmu! Kotak –STEM pada Gitar
(Science, Technology, Engineering dan Mathematics)

Sains Teknologi

Saat senar gitar dipetik, getaran yang terjadi Pada gitar listrik, kotak suara digantikan
akan menimbulkan gelombang bunyi yang oleh pick up sebagai pengeras suara.
merupkan salah satu jenis dari gelombang
longitudinal. Kotak suara gitar yang berongga
akan menimbulkan terjadinya resonansi saat
senar dipetik.

Engineering Mathematics

Merancang desain gitar, pemilihan bahan Menghitung besaran gelombang seperti
pembuatan gitar dan bentuk bodi gitar;
pemilihan bahan yang digunakan dalam frekuensi dan periode, mencari tegangan
membuat senar, beserta pengaruhnya dengan
frekuensi gitar; pemilihan bahan kayu untuk senar sehingga menghasilkan
bodi gitar.
frekuensi/nada yang berbeda tiap senar,

serta mengukur kotak senar gitar sehingga

menghasilkan resonansi bunyi.

3. Warna atau Kualitas Bunyi
Saat gamelan dimainkan, kamu dapat membedakan bunyi dari masing-masing

instrument alat musik gamelan seperti gong, saron, kenong, dan lain-lain. Setiap alat musik
akan mengeluarkan suara yang khas. Suara khas ini disebut kualitas bunyi atau yang sering
disebut timbre. Begitu pula pada manusia, yang juga memiliki kualitas bunyi yang
berbeda-beda, ada yang memiliki suara merdu atau serak.

Ilmu Pengetahuan Alam 40

4. Resonansi

Disebagian masyarakat Jawa, saat terjadi
suatu bencana alam atau musibah lainnya,
kenthongan akan ditabuh sebagai tanda untuk
memperingati warga sekitar. Sebagai alat
musik tradisional, setiap jenis pukulan

Gambar 3.14 Kenthongan sebagai alat kenthongan mempunyai maksud supaya
komunikasi tradisional. dimengerti oleh warga di sekitarnya.
Sumber :
Lalu, mengapa kenthongan menghasilkan
https://www.youtube.com/watch?v=AD58wn bunyi yang lebih keras dari pada kayu yang
3WboQ

tidak berongga ketika dipukul? Apa sebenarnya fungsi rongga pada kenthongan?

Saat kenthongan dipukul atau ditabuh, rongga udara yang ada pada kenthongan akan

bergetar sehingga mengakibatkan bunyi terdengar semekin keras. Hal inilah yang disebut

dengan resonansi. Resonansi dapat terjadi pada kolom udara. Bunyi akan terdengar kuat
ketika panjang kolom udara mencapai kelipatan ganjil dari ¼ panjang gelombang (λ) bunyi.

resonansi kolom udara sendiri telah dimanfaatkan dalam berbagai alat musik, antara lain

pada gamelan, alat musik pukul,alat musik tiup, dan alat musik petik atau gesek.

Selain pada alat musik, prinsip resonansi juga dimanfaatkan pada telinga manusia.

Ketika kita berbicara, kita dapat mengatur suara menjadi lebih tinggi atau rendah. Organ

yang berperan dalam pengaturan terjadinya suara adalah pita suara dan kotak suara yang

berupa pipa pendek. Pada saat kita berbicara pita suaara akan bergetar. Getaran itu

diperkuaat oleh udara dalam kotak suara yang beresonansi dengan pita suara pada frekuensi

yang sama. Akibatnya, amplitudo lebih besar sehingga kita dapat mendengar suara yang

nyaring.

Telinga manusia memiliki selaput tipis. Selaput itu mudah sekali bergetar apabila di

luar terdapat sumber getar meskipun frekuensinya tidak sama dengan selaput gendang

telinga. Selaput tipis sangat mudah beresonansi, sehingga sumber getar yang frekuensinya

lebih kecil atau lebih besar dengan mudah menyebabkan selaput tipis ikut bergetar. Prinsip

kerja resonansi digunakan manusia karena memiliki beberapa keuntungan, misalnya dapat

Ilmu Pengetahuan Alam 41

memperkuat bunyi asli untuk berbagai musik. Selain itu, ada juga dampak yang merugikan
dari efek resonansi, yaitu bunyi ledakan bom dapat memecahkan kaca walaupun kaca tidak
terkena bom secara lanagsung, bunyi gemuruh yang dihasilkan oleh Guntur beresonansi
dengan kaca jendela rumah sehingga bergetar dan Guntur beresonansi dengan kaca jendela
rumah sehingga bergetar dan dapat mengakibatkan kaca jendela pecah, serta bunyi
kendaraan yang lewat di depan rumah dapat menggetarkan kaca jendela rumah.

Pemantulan Bunyi

Pada saat gelombang bunyi menumbuk sebuah permukaan seperti dinding, lantai, atau
langit-langit, sebagian energi bunyi tersebut diserap dan sebagian lagi dipantulkan.
Permukaan yang keras memantulkan lebih banyak bunyi. Bahan yang lunak seperti karpet
dan busa menyerap energi gelombang bunyi lebih banyak. Dari pematulan bunyi, terdapat
hukum pemantulan bunyi sebagai berikut.

1. Arah bunyi datang, bunyi pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
2. Besarnya sudut datang (i) sama dengan besarnya sudut pantul (r).

Gambar 3.15 Hukum Pemantulan Bunyi.
Sumber : https://adrianbelajar.wordpress.com/2015/04/05/139/

a. Bunyi Pantul yang Memperkuat Bunyi Asli
Saat kamu berteriak di lapangan upacara, suara mu akan terdengar lebih kecil

dibandingkan dengan bertiriak di dalam aula sekolah. Hal ini disebabkan saat berada dia
aula sekolah jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehingga selang waktu
antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antara bunyi asli dan bunyi pantul akan
terdengar hampir bersamaan, sehingga bunyi asli terdengar lebih keras.

Ilmu Pengetahuan Alam 42

b. Gaung atau Kerdam
Pada saat kamu mengikuti suatu acara, pembawa acara akan berbicara menggunakan

pengeras suara. Mungkin kamu dapat mendengar sisa bunyi sesaat setelah sebuah kata
diucapkan, sehingga mengganggu bunyi aslinya. Peristiwa ini disebut gaung. Gaung adalah
perulangan bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli dari sumber,
dihasilkan oleh bunyi yang terpantul berkali-kali pada sebuah ruangan.

Bagaimana cara untuk menghindari terjadinya gaung? Agar dapat menghindari
terjadinya gaung, pada dinding ruangan dapar dilengkapi peredam suara. Peredam suara
terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet, dan bahan-bahan lain yang bersifat
lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai di gedungbioskop, studio TV atau
radio, aula, dan studio rekaman.
c. Gema

Gambar 3.16 Bunyi yang terpantul dari dalam gua
Sumber : https://pontianak.tribunnews.com/2020/05/04/jawaban-mengapa-kita-dapat-

mendengar-gaung-dan-gema-jelaskan-perbedaan-keduanya-soal-kelas-4-6-sd
Seseorang yang berada di depan gua berbicara menggunakan megaphone. Tetapi, ia

mendengar kembali kalimat yang diucapkannya dari dalam gua. Mendengar hal tersebut,
orang itu pun terkejut. Lalu apa yang sebenarnya terjadi?

Sebenarnya balasan teriakan itu berasal dari teriakan sekelompok anak itu yang
dipantulkan kembali. Pada kejadian ini, kamu telah mendengar gema. Gema adalah

perulangan bunyi yang terdengar setelah bunyi ditimbulkan, terjadi ketika gelombang bunyi
dipantulkan oleh suatu permukaan. Seberapa cepat kamu mendengar gema bergantung
seberapa jauh kamu dari permukaan yang memantulkan bunyi itu.

Ilmu Pengetahuan Alam 43

Prinsip pemantulan bunyi juga digunakan dalam sistem sonar. Sonar digunakan untuk
mengukur kedalaman laut dengan memancarkan gelombang bunyi ke dalam air laut dari
kapal. Gelombang bunyi merambat menurut garis lurus hingga mengenai sebuah
penghalang, misalnya dasar laut. Ketika gelombang bunyi itu mengenai penghalang,
sebagian gelombang itu dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang
diperlukan gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar dan kembali ke atas diukur
dengan cermat.

Gambar 3.17 Kapal menggunakan sistem sonar Perhatikan Gambar 3.14. Dengan
untuk mengukur kedalaman laut. menggunakan data waktu dan cepat rambat
Sumber : bunyi di air laut, orang dapat menghitung
jaraknya (ingat: jarak = cepat rambat ×
https://sains.1001tutorial.com/2020/04/25/gelomb waktu). Kedalaman laut dapat ditemukan
ang-sonar-dan-teknologi/ dengan membagi jarak total dengan 2
(separuh untuk turun dan separuhnya untuk
naik).

=

Ayo Kerja dan Berkreasi !

1. Bersama dengan kelompok mu, buatlah Power Point (PPT) yang menjelaskan
keterkaita stem dengan produk yang kalian hasilkan serta nilai-nilai budaya yang
terkandung didalamnya.

2. Tambahkan kotak STEM dalam PPT tersebut, unggah dalam Google Classroom.

Soal Latihan
Bukalah link di bawah ini untuk menjawab pertanyaan yang ada!

Ilmu Pengetahuan Alam 44

RANGKUMAN

A. GETARAN
1. Getaran adalah gerak bolak balik benda melalui titik kesetimbangan. Contohnya

pada gerak bandul ayunan. Contoh lain dari getaran adalah saat kita memetik senar
siter.
2. Energi sebuah getaran ditunjukkan oleh amplitudo getaran itu. Semakin besar
amplitudo sebuah getaran menunjukkan energi getaran itu semakin besar.
3. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran disebut periode.
4. Banyaknya getaran yang terjadi setiap sekon disebut dengan frekuensi getaran

B. GELOMBANG
1. Gelombang adalah getaran atau usikan yang merambat dengan energi tertentu
dari suatu tempat ke tempat lain.
2. Berdasarkan perlunya medium untuk dilalui gelombang, gelombang dapat
digolongkan menjadi gelombang mekanik dan elektromagnetik. Gelombang dapat pula
digolongkan menjadi gelombang transversal dan gelombang longitudinal bila didasarkan
arah getar terhadap arah rambat gelombang itu. arah getar gelombang searah dengan
arah rambatnya.
3. Jika cepat rambat suatu gelombang tetap, pada saat frekuensi meningkat,
panjang gelombang menurun dan sebaliknya.

C. BUNYI
1. Bunyi berasal dari getaran yang dipindahkan melalui medium dalam suatu
rangkaian renggangan dan rapatan (gelombang longitudinal).

2. Nada suatu bunyi menjadi lebih tinggi bila frekuensinya meningkat. Kuat bunyi

bunyi meningkat apabila amplitudo gelombang bunyi membesar.

3. Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibedakan menjadi bunyi infrasonic, bunyi

audiosonik, dan bunyi ultrasonic.

Ilmu Pengetahuan Alam 45

SOAL EVALUASI

Setelah mempelajari materi getaran, gelombang dan bunyi
dan mengerjakan semua penugasan dalam E-Modul,
silahkan kerjakan soal evaluasi dalam link berikut ini!

Ilmu Pengetahuan Alam 46

DAFTAR PUSTAKA

Arfianawati, S. (2016). Model Pembelajaran Kimia Berbasis Etnosains untuk
Meningkatkan Kemampuan Berpikir Kritis Siswa. 46–51.

Budi, Hanggar Prasetya. (2012). Fisika Bunyi Gamelan : Laras, Tuning, dan Spektrum. ISI
Yogyakarta : Yogyakarta

Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunities. NSTA
press

Indah. (2017). Implementasi STEM dalam pembelajaran IPA di Sekolah. (1998), 722–731.

Sudarmin. (2015). Pendidikan Krakter, Etnosains dan Kearifan Lokal (Konsep dan
Penerapannya dalam Penelitian dan Pembelajaran Sains. Semarang : Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNNES

Zubaidah, S., Susriyati, M., Lia, Y., Wayan, I D., Pangestuti, A A., Hamim, P.,
Mahfudhillah., Robitah, A., Zeina, L., Kurniawati., Rosyida, F., Sholihah, M.,. (2017)
. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VIII Semester 2, Jakarta : Kemendikbud

Ilmu Pengetahuan Alam 47