Page 120 - Modul Perkuliahan Getaran dan Gelombang FlipDFP Pro

8.1.3.2 Cepat Rambat Bunyi Dalam Zat Padat
Kita akan menurunkan rumus cepat rambat bunyi dalam zat

padat dengan bantuan Gambar 8.3. Misalkan suatu gaya luar F
diberikan pada ujung sebuah batang dengan luas penampang A

sehingga ujung batang bergerak dengan kelajuan u dan menyebabkan

suatu pulsa rapatan gelombang bunyi merambat sepanjang batang
dengan kelajuan v.

Gambar 8.3 Perambatan Bunyi pada Logam

Dalam selang waktu t pulsa menempuh jarak vt dan panjang batang

logam termampatkan sebesar ut (lihat Gambar 2.3). Dengan demikian,

tegangan = =

regangan = = =

Jika bahan logam memiliki Modulus Young E, maka

E = = / =
/
Karena itu,

F= = ( ) . . . (*)

Tetapi, gaya x selang waktu sama sengan perubahan momentum dari

massa batang sepanjang vt yang berubah kecepatannya dari nol

menjadi u.
= ( − )
1
2
= ( − 0) → Ft = mu
Massa batang, m, sepanjang vt adalah

m = massa jenis x volum

= ( ) → m =

110 Wahyudi, S.Pd, M.Si, dkk/ Modul Perkuliahan Getaran dan Gelombang