Definisi resonans bunyi
Resonans berasal dari perkataan Latin untuk bergema atau berbunyi bersama dalam satu suara yang kuat. Perkataan resonans tidak boleh dipisahkan daripada istilah getaran dan bunyi. Ini kerana resonans menghasilkan bunyi (bunyi) hasil daripada getaran.
Resonans bunyi adalah fenomena di mana objek bergetar akibat getaran yang disebabkan oleh sumber bunyi. Keadaan resonans bunyi hanya berlaku apabila objek dan sumber bunyi mempunyai frekuensi yang sama.
Resonans bunyi bukan sahaja berlaku pada objek pepejal. Cecair atau gas di sekitar sumber bunyi juga boleh bergema. Semua jenis objek boleh bergema selagi ia mempunyai frekuensi semula jadi yang sama dengan sumber bunyi.
Kelebihan resonans bunyi
Walaupun ia kelihatan tidak penting dan tidak menarik, hanya satu getaran boleh menghasilkan bunyi yang istimewa. Dalam kehidupan seharian, resonans ini mempunyai banyak faedah kelangsungan hidup, antaranya ialah:
- Resonans menghasilkan bunyi dalam alat muzik dengan frekuensi yang berbeza. Ia mencipta nada dan bunyi tersendiri bagi setiap alat muzik.
- Resonans menghasilkan bunyi melodi pada alat muzik klasik dan tradisional. Ini menjadikan bunyi instrumen lebih kuat.
- Resonans dalam pita suara/membran membuatkan setiap manusia menghasilkan bunyi.
- Resonans gegendang telinga membuatkan sebarang perbualan yang keluar dari pita suara boleh didengari. Gegendang telinga sangat nipis dan mudah bergema dengan bunyi.
Sifat resonans bunyi
Ciri-ciri penguatan bunyi adalah seperti berikut:
- Ia boleh ditulis dalam struktur Lewis, yang juga dipanggil struktur resonans.
- Tiada satu pun daripada struktur ini menunjukkan bentuk asal molekul yang dikehendaki.
- Antara struktur yang bergema antara satu sama lain bukanlah isomer.
- Elektron valens dan elektron tidak berpasangan dalam setiap struktur Lewis mesti mempunyai nombor yang sama.
- Tiada panjang ikatan tipikal antara baris ikatan bertentangan dalam mana-mana struktur.
- Struktur tenaga yang lebih rendah dibandingkan dengan tenaga setiap struktur resonans.
Struktur resonans bunyi
Struktur resonans ialah satu daripada dua atau lebih struktur Lewis untuk molekul. Struktur resonan bunyi tidak dapat dinyatakan dengan tepat oleh struktur Lewis tunggal.
Setiap struktur resonans boleh mewakili struktur Lewis 1 ikatan kovalen dalam setiap pasangan atom. Struktur molekul mungkin terdiri daripada beberapa struktur Lewis yang dipadatkan bersama. Walau bagaimanapun, strukturnya tidak stabil kerana pengasingan antara ikatan berganda dan elektron berselang-seli.
Struktur bunyi resonans juga mungkin merupakan peralihan dua struktur resonans. Bentuk peralihan ini juga dikenali sebagai hibrid resonans.
Formula resonans bunyi
Kelajuan perambatan gelombang bunyi boleh dikira di bawah keadaan resonans bunyi. Pengiraan ini disahkan oleh resonans bunyi eksperimen dengan paip, air dan garpu tala.
Pada mulanya, paip dipenuhi dengan air. Kemudian garpu tala digetar rapat dengan bukaan paip. Proses ini diulang beberapa kali pada paras air yang berbeza di dalam tiub.
Mengurangkan air dalam paip menyebabkan ruang udara dalam paip menjadi lebih tinggi. Lajur udara boleh dikira dari pembukaan paip ke paras air paip. Jika pada paras air tertentu bunyi dengung yang lebih kuat kedengaran apabila garpu tala dipukul, maka resonans berlaku.
Amplifikasi ialah keadaan menguatkan bunyi asal supaya bunyi asal kedengaran semakin kuat dan kuat. Oleh itu, formula resonans bunyi boleh ditulis seperti berikut:
Sebagai tambahan kepada formula ini, anda juga boleh menggunakan formula:
Beberapa persamaan untuk resonans oleh garpu tala ialah:
Keadaan untuk berlakunya resonans bunyi
Resonans bunyi mungkin berlaku jika syarat berikut dipenuhi:
- Terdapat sumber bunyi (objek bergetar).
- Terdapat medium perantaraan untuk penyebaran bunyi, ia boleh menjadi objek pepejal atau udara
- Terdapat objek atau penerima bunyi
- Frekuensi semula jadi sumber dan penerima adalah sama
Contoh resonans
Beberapa contoh resonans bunyi dalam kehidupan seharian adalah seperti berikut:
Bunyi gendang masjid yang bergema ketika dimainkan sebelum azan. Kulit lembu (membran gendang) yang bergetar apabila dipukul mempunyai frekuensi yang sama dengan udara dalam rongga gendang.
Gitar yang dipetik menghasilkan bunyi yang kuat. Udara di dalam rongga gitar juga bergetar apabila tali dipetik kerana frekuensi semula jadi tali adalah sama. Resonans mencipta corak gelombang berdiri dengan puncak dan puncak pada panjang gelombang tertentu.
Apabila seseorang bercakap. Pita suara manusia boleh bergema dengan udara sekeliling supaya bunyi dapat didengari dengan jelas.
Contoh masalah resonans bunyi
Soalan pertama: Garpu tala bergetar dalam bukaan paip. Sebuah tiub dengan ketinggian 30 cm diisi dengan air perlahan-lahan sambil diukur ketinggiannya. Apabila paras air mencapai 10 cm, bunyi hon sangat kuat. Berapakah panjang gelombang bunyi garpu tala?
Soalan kedua: Seorang kanak-kanak melakukan ujian resonans dengan garpu tala pada frekuensi semula jadi 500 Hz. Jika resonans kedua berlaku apabila ruang udara ialah 54 cm, berapakah kelajuan perambatan gelombang bunyi dalam eksperimen ini?
