Seorang anak SMP bertanya "Pada suatu malam saya menyaksikan pesawat terbang di angkasa yang melaju dengan cepat. Akan tetapi, kenapa bunyi pesawat udara jauh berada di belakang sedangkan pesawatnya sendiri ada didepannya?" Dari pertanyaan siswa tersebut saya mencoba untuk mengulasnya secara fisika dan mempostingnnya ke dalam artikel ini.
Kita tidak asing yang namanya pesawat terbang. Itu merupakan alat transportasi yang tercepat diantara semua alat transportasi. Biasanya alat transportasi ini digunakan anatar pulau bahkan antar negara. Tahukah anda berapa kecepatan pesawat udara? Perlu diketahui kecepatan pesawat di udara menurut Wikipedia adalah 913 km/jam (253,6 m/s).
Langsung saja ke permasalahan. Pada saat kita menyaksikan pesawat udara melaju di malam hari pada ketinggian 35.000 ft (10.668 m) di atas kepala kita (ketinggian tersebut menurut Wikipedia). Maka, kita akan mendengar bunyi pesawat tersebut ketinggalan di belakang (seakan-akan ada pesawat lain yang mengikuti). Hal ini disebabkan karena kecepatan bunyi di udara berbeda dengan kecapatan cahaya. Menurut Wikipedia, pada ketinggian air laut, dengan suhu 21 °C dan kondisi atmosfer normal, kecepatan suara adalah 344 m/detik (1238 km/jam) . Berikut tabel kecepatan bunyi di udara:
 |
| Sumber: seratoptik.blogspot.com |
Berdasarkan tabel tersebut, kecepatan rata-rata bunyi di udara adalah 336,38 m/s. Sedangkan kecepatan cahaya di udara adalah 300 juta m/s. Ini berati kecepatan cahaya 891 kali kecepatan rata-rata bunyi di udara. Perhatikan gambar berikut:
Misal pesawat berada di titik A dan ada pada ketinggian 10.668 m. Bunyi pesawat untuk mencapai telinga kita membutuhkan waktu dengan menggunakan rumus kecepatan:
Maka waktu yang diperlukan bunyi pesawat agar sampai ke telinga kita adalah:
Sedangkan cahaya membutuhkan waktu untuk mencapai mata kita adalah (sama caranya seperti mencari waktu pada bunyi) :
Pada saat bunyi pesawat tersebut mencapai telinga kita yang membutuhkan waktu 31,71 detik, maka pesawat akan berada di titik B. Kita ketahui bahwa kecepatan pesawat di uadara adalah 253,6 m/s, maka perpindahan pesawat dari titik A ke titik B adalah:
Jadi pada saat bunyi pesawat mencapai telinga kita pesawat sudah berpindah sejauh 8 km (jukup jauh dari sumber bunyi). Hal itulah yang menyebabkan suara pesawat ketinggalan di belakang pesawat. Peristiwa ini sama halnya denga terjadinya kilat dan geledek. Tahukah anda bahwa kilat dan geledek terjadinya secara bersamaan?
0 Response to "Aplikasi Gelombang Bunyi dan Elektromagnetik"
Post a Comment